分会场

高效清洁燃烧

摘要

燃烧室结构与喷油器参数会共同影响燃油的空间分布以及缸内的湍流结构，进而影响燃烧热效率和排放水平。在不同类型的燃烧室中，带有中间缩口的阶梯型燃烧室能够引导喷雾分流、促进燃料扩散混合，具有提高热效率的潜力。本研究旨在揭示阶梯型燃烧室的主要形状参数对燃烧过程的影响，进而建立与喷油系统相匹配的燃烧室参数化设计方法。基于CFD软件CONVERGE，通过数值模拟方法，研究了燃烧室主要结构参数、喷油器参数对缸内燃油分布、燃烧过程及热效率的影响。结果表明：燃烧室结构参数中，缩口偏置角（LOA）对燃油分布的影响最大。对于确定的喷射夹角，采用合理的LOA可以将燃油在上下两个半区内的分布比例控制在一个最佳值，从而加速混合，提高燃烧速率和热效率；对于不同的喷油器，采用上半区体积较大的燃烧室，配合合理的LOA，同时配合较大的喷油器孔径和喷射夹角，可以获得最显著的热效率提升。基于以上结论，对一台重型柴油机的燃烧系统进行了优化，试验结果表明，其最高指示热效率相比原机燃烧系统提升了0.3%绝对值。

关键词

重型柴油机;燃烧室;喷油器;指示热效率

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