基于周期分层湍流燃烧的直喷汽油机计算



基于周期分层湍流燃烧的直喷汽油机计算

试验研究了影响“空气流”和“喷雾运动”燃烧的不稳定性因素。试验发动机为对燃烧循环变动而其它变化因素固定的发动机，使用仿真模型仿真每个周期。数据来源为连续10个周期的分层湍流燃烧循环变动，基于多层次形成的随机可压缩纳维-斯托克斯方程和喷雾模型模拟直喷式汽油机。计算结果与平均周期数值一致性相当好，而循环变动计算的试验数据与模拟值对比来自试验结果。因此，目前的计算模型将显示生成的要素周期性变化，这是在稀燃不稳定条件下可提供控制燃烧的一种有效方法。

产生燃烧循环变动的一个因素是空气流动，这与在进气管的进气过程入口随机扰动有关。该计算模型利用非线性随机斯托克斯化学反应方程模拟进口的随机流场。在流体的斯托克斯方程基础上开发的模型用来预测直喷汽油机分层燃烧情况。计算了空气流动和湍流燃烧在连续循环中所占的比例。此外，该模型还能模拟喷雾运动的微小波动。模拟仿真表明，通过燃油喷雾波动产生的不稳定性水平与那些通过空气流循环变化的比较，喷射时间和燃油喷射量可以被人为改变，以提高循环过程中的燃烧效率；该计算模型适用于分析循环变化，但该循环变化的计算水平应比相应的试验数据更加详细。

刊名：Journal of Thermal Science and Technology（英）

刊期：2013年第8期

作者：Shinmura Nobuhiro

编译：袁建昆