柴油机工作过程计算机模拟



柴油机工作过程计算机模拟

柴油机的工作过程包括进气、压缩、作功和排气4个行程，在压缩行程的末尾，燃油气喷入气缸，同时被因压缩而产生的高温点燃，典型的空燃比为16∶1～23∶1。文中发动机工作的各个过程都是基于不同的数学模型并用C语言程序运行仿真，程序的运行过程类比于柴油机在燃油驱动下的工作过程，不同的是程序中使用的柴油掺杂不同程度的二乙醚，用此仿真获得的结果与纯柴油机进行比较。

研究工作主要进行数学模型的建立和发动机工作程序的仿真。数学模型的建立考虑了绝热温度、碳氢氧氮（C-H-O-N）混合物在系统中完全燃烧、绝热温度计算、连续燃烧等因素。实际上，柴油机循环仿真包括程序输入项的选择、仿真数据选取，最后得出仿真结果。采用二维图可显示出仿真结果，5%、10%、15%二乙醚分别和纯柴油混合的发动机功率与发动机转速的关系；5%、10%和15%二乙醚和纯柴油混合的单位燃油消耗量与发动机转速的关系；5%、10%、15%二乙醚和纯柴油混合的制动效率与发动机转速的关系。可以看出，在这4种条件下的3种工况随发动机转速的变化情况。

模拟仿真实际柴油机循环工作时可以看出，在纯柴油中添加乙醚，可使发动机特定的燃油消耗量和热效率提升，同时发动机的输出功率降低。仿真的运行结果与文献中的试验结果相吻合。

Dr. R. Udayakumar et al. Computer Applications Technology（ICCAT），2013 International Conferenceon.

编译：周建鹏