预混天然气双燃料发动机爆震燃烧特性仿真研究.doc

预混天然气双燃料发动机爆震燃烧特性仿真研究预混天然气双燃料发动机在负荷过大、燃烧室内温度过高等情况下,会发生爆震燃烧,而发动机发生爆震不仅会使发动机功率输出降低、油耗增加、尾气排放恶化,同时由于缸内的高温高压作用,爆震甚至会对发动机造成机械破坏,危及安全。所以研究双燃料发动机的爆震燃烧特性,以及各种因素对爆震的影响,具有理论意义和实际价值。为研究预混天然气双燃料发动机的爆震燃烧特性,本文以通用公司Z19DTH发动机为原型,对双燃料发动机的爆震燃烧进行了CFD仿真模拟。通过CONVERGE软件,以天然气进气量、引燃柴油量、引燃柴油喷射时刻、燃烧室初始温度和发动机转速为变量,对发动机进行了仿真模拟。并通过Ensight软件对仿真结果进行后处理,在燃烧室内选取五个监测点,对监测点提取压力随曲轴转角变化曲线,分析监测点压力变化,各参变量对爆震燃烧特性的影响。经过对仿真结果的后处理和分析得到,天然气进气量越大,发动机爆震强度越大,爆震时间也越长,减少天燃气的进气量可以抑制爆震的发生;引燃柴油量越大,爆震强度越大,爆震时间越长,减小引燃柴油量可以缓解爆震的发生;引燃柴油喷射时刻越早,发动机爆震强度越大,爆震时间越长,为避免爆震的发生,应当避免引燃柴油喷射过早;燃烧室初始温度越高,爆震强度越大,爆震时间越长,降低发动机的进气温度,能够减少爆震的发生;发动机转速增大,爆震强度增大,爆震时间也加长,适当减小发动机的转速,能够在一定程度上缓解发动机的爆震。