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1、田永維龍峻魯保衛(wèi)楊傳雷楊傳雷：某型相繼增壓柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬研究41某型相繼增壓柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬研究NumericalStudyForCombustionProcessofanSTCDieselEngine田永維龍峻魯保衛(wèi)楊傳雷楊傳雷(海軍駐興平地區(qū)軍事代表室)(中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心)(陜西柴油機(jī)重工有F艮-&z3)(哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院)[摘要]利用FIRE軟件建立了某型相繼增壓柴油機(jī)燃燒及排放仿真計(jì)算模型，研究了不同負(fù)荷對(duì)燃燒排放的影響以及相繼增壓切換點(diǎn)的燃燒與排放性能，分析了缸內(nèi)壓力、溫度等參數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化以及SOOT、NO等的
2、分布情況。結(jié)果表明：隨著負(fù)荷的增加，燃燒滯燃期縮短，缸內(nèi)溫度、壓力、放熱率、SOOT以及NO排放均增加；相繼增壓柴油機(jī)在1TC3--況時(shí)，混合氣更加均勻，燃燒更加完全，因此做功能力高于2TC，燃燒溫度和放熱率均低于2TC，NO及SOOT排放性能均優(yōu)于2TC工況。[關(guān)鍵詞]柴油機(jī)切換點(diǎn)燃燒排放數(shù)值模擬Abstract：Inthispaper，acombustionandemissionsimulationmodelforsequentialturbocharging(STC)dieselenginewasestablishedbyFIREsoftware．Com
3、bustionemissionsofdieselunderdifferentloadandthecombustionandemissionsperformanceofswitchingpointwerestudied，thenthedieselen-ginecylinderpressure，temperaturechangingwiththecrankandthedistributionofSOOTandNOwereanalyzed．Theresultshowthatastheloadincreased，thecombustionignitiondelaywa
4、sdecreasedandcylindertemperature，pressure，heatreleaserate，SOOTandNOemissionsareincreased；themixtureformationwasmorehomogeneousandcombustionwasmorecompletein1TC，SOthe1TCconditionispowerfulthanthe2TCconditions．1TCconditionsoftemperatureandheatreleaserateislessthan2TCconditions．TheNOan
5、dSOOTemissionsperformanceofthe1TCconditionarebetterthanthe2TCcondi-tions．Keywords：STCdieselSwitchingconditionCombustionemissionsNumericalsimulation0緒論隨著船舶排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，降低船用柴油機(jī)的排放，提高柴油機(jī)的性能已經(jīng)成為當(dāng)前船舶行業(yè)所面臨的嚴(yán)峻研究難題。在眾多的排放控制方法中，對(duì)柴油機(jī)燃燒過程的優(yōu)化是控制排放最根本的手段【1。2。。同時(shí)伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，仿真技術(shù)在柴油機(jī)的開發(fā)與性能預(yù)測(cè)方面應(yīng)用越來越
6、廣泛，采用數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成為研究改善柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒及污染物排放的主要方法∞1。本文利用AVLFIRE軟件建立了某型相繼增壓柴油機(jī)燃燒與排放仿真模型，分析了該型柴油機(jī)不同負(fù)荷變化對(duì)燃燒與排放的影響以及相繼增壓切換點(diǎn)的燃燒排放性能，對(duì)柴油機(jī)燃燒與排放性能的提高具有指導(dǎo)意義。1仿真模型的建立1．1數(shù)學(xué)模型內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)燃燒過程包含化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜流動(dòng)過程，其遵循著化學(xué)反應(yīng)流體力學(xué)的基本控制方程，即質(zhì)量、組分、動(dòng)量和能量守恒方程，在直角坐標(biāo)系中表示為：42內(nèi)燃機(jī)與配件2015年第7期等+旦O(∥，)=oxai??塑Ot墮+未(肛珊)=一塞+a覦t__2+零一歹下a(,oh
7、o)+未(腳。)=知珊)+南(五筆)+卯+擊[軍(r，一n)籌]妄(胛)+毒(酬=亳(rf籌卜適中：p為流體混合物密度；p為壓力；ui為i方向速度；g：為重力莎為其他阻力；丁驢為黏性應(yīng)力張量；hO為總焓；mi組分m在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Fi組分L的輸運(yùn)系數(shù)；廠危組分h的輸運(yùn)系數(shù)；q。輻射熱；Ri是由于化學(xué)反應(yīng)引起的組分L的產(chǎn)生率。湍流模型選用忌一f一廠模型H3，噴霧破碎模型選用WAVE模型，蒸發(fā)模型選用Dukcowicz模型，撞壁模型選用Walljetl模型，燃燒模型選取ECFM3Z模型，著火模型選取ECFM3Z自帶的點(diǎn)火模型。1．2幾何模型建立及網(wǎng)格劃分本文
8、研究對(duì)象是TBD234V12型增壓、中
