分会场

内燃机碳中和与排放控制

摘要

氨-柴油双燃料燃烧已成为一种通过燃烧氨以减少传统内燃机碳排放的可行策略。本文使用一种多场耦合的数值模拟方法，探究功率超声对氨-柴混合燃烧发动机的缸内流场、燃烧过程和排放物生成的影响规律。并基于台架试验数据，建立声场和燃烧场的多场耦合模型，将超声换能器探头物理嵌入燃烧室。采用动网格技术将频率为20kHz，振幅为40-200μm的超声波馈入燃烧室。并与无超声方案的仿真结果进行对比。结果表明，超声馈入使缸内压力最高上升约0.68MPa、放热率峰值上升44.1J/°CA。超声的馈入降低了NO和NH3的排放，降低幅度分别为4.2%和83.4%，同时超声的馈入加速了OH自由基的生成，促进了燃料氧化燃烧过程。由此可见，合理的超声波馈入能对缸内的燃料活性和氧化反应路径进行一定程度上的调控，提高内燃机的燃烧性能和排放性。

关键词

超声波;燃烧过程调控;声源嵌入;氨能源;多场耦合

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