农业工程学报
農業工程學報
농업공정학보
2012年
13期
59-66
,共8页
张韦%舒歌群%陈朝辉%沈颖刚%翁家庆
張韋%舒歌群%陳朝輝%瀋穎剛%翁傢慶
장위%서가군%진조휘%침영강%옹가경
柴油机%数值模拟%燃烧%水乳化柴油%化学动力学%正庚烷
柴油機%數值模擬%燃燒%水乳化柴油%化學動力學%正庚烷
시유궤%수치모의%연소%수유화시유%화학동역학%정경완
以4100QBZL-2型增压直喷柴油机为研究对象,利用美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的正庚烷第三版详细模型进行化学动力学计算,对被测发动机上燃用纯柴油,体积分数为:10％.、20％、30％的水乳化柴油时缸内的着火时刻进行模拟研究,并将化学动力学计算结果与试验结果及计算流体力学与正庚烷简化模型(CFD-SKLE)的耦合计算结果进行对比分析.研究结果表明:水乳化柴油所引起的着火时刻延迟是由于乳化燃料中的水分在缸内的物理现象所引起.从化学动力学的角度来分析,乳化燃料内的水分可以促进H、O、OH、HO2等自由基在低温反应(冷焰)阶段的大量生成,为随后的高温(热焰)反应提供了条件,最终使着火时刻提前.通过对掺水后正庚烷氧化反应的敏感性分析可知,水分会在正庚烷氧化的低温反应时期对过氧烷基的异构化过程与过氧化氢酮的分解过程产生了促进作用,从而加速正庚烷氧化的链式反应的进行.
以4100QBZL-2型增壓直噴柴油機為研究對象,利用美國勞倫斯利弗莫爾國傢實驗室(LLNL)的正庚烷第三版詳細模型進行化學動力學計算,對被測髮動機上燃用純柴油,體積分數為:10％.、20％、30％的水乳化柴油時缸內的著火時刻進行模擬研究,併將化學動力學計算結果與試驗結果及計算流體力學與正庚烷簡化模型(CFD-SKLE)的耦閤計算結果進行對比分析.研究結果錶明:水乳化柴油所引起的著火時刻延遲是由于乳化燃料中的水分在缸內的物理現象所引起.從化學動力學的角度來分析,乳化燃料內的水分可以促進H、O、OH、HO2等自由基在低溫反應(冷燄)階段的大量生成,為隨後的高溫(熱燄)反應提供瞭條件,最終使著火時刻提前.通過對摻水後正庚烷氧化反應的敏感性分析可知,水分會在正庚烷氧化的低溫反應時期對過氧烷基的異構化過程與過氧化氫酮的分解過程產生瞭促進作用,從而加速正庚烷氧化的鏈式反應的進行.
이4100QBZL-2형증압직분시유궤위연구대상,이용미국로륜사리불막이국가실험실(LLNL)적정경완제삼판상세모형진행화학동역학계산,대피측발동궤상연용순시유,체적분수위:10％.、20％、30％적수유화시유시항내적착화시각진행모의연구,병장화학동역학계산결과여시험결과급계산류체역학여정경완간화모형(CFD-SKLE)적우합계산결과진행대비분석.연구결과표명:수유화시유소인기적착화시각연지시유우유화연료중적수분재항내적물리현상소인기.종화학동역학적각도래분석,유화연료내적수분가이촉진H、O、OH、HO2등자유기재저온반응(랭염)계단적대량생성,위수후적고온(열염)반응제공료조건,최종사착화시각제전.통과대참수후정경완양화반응적민감성분석가지,수분회재정경완양화적저온반응시기대과양완기적이구화과정여과양화경동적분해과정산생료촉진작용,종이가속정경완양화적련식반응적진행.
