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高效清洁燃烧

摘要

由预燃室系统引燃的天然气-柴油双燃料船用发动机是满足国际海事组织排放法规的一种有前景的技术路线。该发动机系统采用在预燃室直接喷射柴油的引燃预混天然气，其点火能量较高，稀燃极限低，热效率较高。此外预燃室式双燃料发动机在预、主燃烧室内具有复杂的多模式燃烧特性，这使得对其数值模拟的成本效益提出了挑战。为此，本文对大缸径二冲程船用双燃料发动机的多工况燃烧进行了三维建模研究，提出了一种将搅拌反应器模型与g -方程模型耦合的双模型切换方法，以同时实现计算精度和效率。采用具有代表性的放热反应分析和预混湍流燃烧理论进行深入分析，以更好地理解燃烧过程，并为模型切换时间的选择提供指导。结果表明，使用g -方程模型进行映射和转换，可有效降低71.5%计算时间时长，此外，探讨了用卡洛维茨数确定模型切换时间以及通过模型常数调整优化预测精度的可能性。

关键词

船用发动机;计算流体力学;双燃料;预燃室;多模式燃烧

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