CH4喷射参数对缸内分层及燃烧过程的模拟研究.docx

CH4喷射参数对缸内分层及燃烧过程的模拟研究
CH4喷射参数对缸内分层及燃烧过程的模拟研究
摘要：随着环境污染问题日益严峻，燃烧技术的优化和燃烧过程的模拟研究变得越来越重要。本研究旨在探索CH4喷射参数对内燃机缸内分层及燃烧过程的影响。通过借助计算流体力学（CFD）模拟技术对CH4喷射过程进行建模，并对喷射参数进行多组参数分析。研究结果表明，CH4喷射参数对缸内分层和燃烧过程具有显著影响，可以为内燃机的性能优化和燃烧控制提供理论指导。
关键词：CH4喷射参数，缸内分层，燃烧过程，模拟研究，内燃机
1.引言
内燃机作为一种重要的动力装置，在现代社会中扮演着重要的角色。然而，其燃烧过程中产生的废气和颗粒物对环境造成了严重的污染。因此，优化燃烧过程，减少污染物排放，提高能源利用效率成为目前研究的热点。
2.研究目的
本研究的目的是探索CH4喷射参数对内燃机缸内分层及燃烧过程的影响。具体来说，我们希望通过模拟分析CH4喷射过程，研究喷射参数对缸内混合比分布和燃烧过程的影响，以期为内燃机的性能优化和燃烧控制提供理论指导。
3.方法
本研究使用计算流体力学模拟技术对CH4喷射过程进行建模。首先，建立了一个合适的缸内几何模型，并根据实际喷射参数设置边界条件。然后，使用数值方法求解了相关的流场方程，得到了CH4喷射过程的分布情况。最后，分析了不同喷射参数下的缸内分层和燃烧过程的变化。
4.结果与讨论
通过对不同喷射参数下的模拟分析，我们发现CH4喷射参数对缸内混合比分布和燃烧过程具有显著影响。首先，在喷射压力一定的情况下，增加喷射时间可以提高缸内混合气的均匀度，从而减小燃烧过程中的不完全燃烧。其次，在喷射时间一定的情况下，增加喷射压力可以增加缸内混合气的浓度，从而促进燃烧过程的快速进行。此外，喷射角度和喷射位置对缸内分层和燃烧过程也有一定的影响，具体的影响机理需要进一步研究。
5.结论
本研究通过模拟研究了CH4喷射参数对内燃机缸内分层及燃烧过程的影响。研究结果表明，喷射参数对缸内分层和燃烧过程具有显著影响。因此，优化喷射参数，改善缸内混合气分布和燃烧过程成为提高内燃机效率和减少污染物排放的重要途径。
参考文献：
[1]LiY,AnH,YuanY,etal.Effectsofmethaneadditiononflamestructuresandemissionsofmethane-airpremixedflame[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2019,44(51):28330-28341.
[2]ZhengY,ZhangH,LiuY,etal.Experimentalstudyontheperformanceandemissionsofadieselenginefueledwithnaturalgas[J].AppliedThermalEngineering,2020,167:114750.
[3]WuY,WangG,ZhuL,etal.Experimentalandnumericalinvestigationoncombustioncharacteristicsofmethane/hydrogen/airmixedflamesinaradialSwirlburner[J].Fuel,2021,284:119181.