双燃料发动机燃烧与排放特性的仿真研究



双燃料发动机燃烧与排放特性的仿真研究

采用三维流体力学软件结合化学反应动力学对柴油机以及柴油-气体双燃料发动机进行仿真研究并做对比分析。所用仿真软件为KIVA-3V，该软件具有比较合理的燃烧模型和传热模型，同时其也能更容易地与化学反应机理相结合，相关的化学反应机理用Chemkin化学求解器编程好后导入到KIVA中，以实现双燃料发动机的模拟过程，所编程的化学反应机理中包含了42种物质和57种反应过程。

整个循环的模拟动网格是由Ansys ICEM软件划出的，图1为3种大小不同的动网格尺寸，网格2和网格3在喷油嘴以及燃料喷射区域是经过刻意细化的。图1右侧曲线是在某一工况下用3种动网格模拟出的缸内压力曲线，可以看出，网格1与网格2和网格3差别较大，这主要是因为网格1的燃料喷射区域的网格尺寸精度不够，但网格2和网格3在模拟计算时所花时间较长，所以一个合适的网格细化尺寸对模拟研究显得很重要。

仿真结果表明，当由燃烧柴油过渡到燃烧双燃料时，点火时刻应加以推迟；另外，随着主喷燃料的增加，双燃料发动机的指示热效率和平均有效指示压力有轻微增加，NOx和CO排放增加。

网址：http：//www.elsevier.com /locate/fuel

作者：Amin Maghbouli et al

编译：韩晓梅