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MULINBUMP复合燃烧系统多次脉冲喷油控制参数的优化研究Ⅰ:发动机参数优化模拟平台的建立
  • ISSN号:1000-0909
  • 期刊名称:内燃机学报
  • 时间:0
  • 页码:193-201
  • 语言:中文
  • 分类:TK421.5[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072, [2]广西大学机械工程学院,广西南宁530004
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目(2007CB210001);国家自然科学基金重点项目(50636040);内燃机燃烧学国家重点实验室开放研究项目(SKLE200801).
  • 相关项目:先进内燃机燃烧与控制理论中的若干关键问题研究
中文摘要:

在MULINBUMP复合燃烧系统多次脉冲喷油控制参数的优化过程中,利用一种高效全局智能寻优方法——微种群遗传算法,并结合发动机三维数值模拟程序KIVA,建立起一个发动机多参数优化模拟平台。为提高模拟精度对标准的KIVA程序进行了改进,引入KH—RT雾化模型、层流和湍流多重特征时间尺度燃烧模型、Han和Reitz传热模型以及Hiroyasu和Nagle碳烟排放模型来模拟柴油机多次脉冲喷雾、燃烧、壁面传热及排放过程,同时增添改进的Shell自燃模型来模拟着火过程。计算结果表明,采用改进的KIVA程序计算的喷雾贯穿距、缸内压力、着火时刻、燃烧放热率以及NOx和碳烟排放更接近试验结果;用改进的KIVA程序能够较好地模拟柴油机多次脉冲喷雾和燃烧过程,为进一步利用三维数值模拟计算来指导多脉冲喷油控制参数的优化奠定了基础。

英文摘要:

To optimize the multi-pulse injection parameters of MULINBUMP compound combustion system, a simulation technique for engine parameter optimization was developed by using the combination of a micro-genetic algorithm as highly effective optimization method and a three-dimensional CFD code based on KIVA. Some sub-models of the original KIVA code were modified, by introducing into the Kelvin- Helmbohz and Rayleigh-Taylor model for spray breakup, the multiple laminar and turbulent characteristic timescale combustion model, the heat transfer model of Han and Reitz, the Hiroyasu and Nagle soot model and the improved Shell auto-ignition model were added to the original KIVA, to improve the predictions of engine spray, ignition, combustion, gas/wall heat transfer and emissions. The predicted values were compared with the engine testing data. The results show good agreement with experimental data in jet penetration, in cylinder pressure, in ignition timing, in heat release, in NOx and soot emissions. The modified KIVA code could accurately predict the essential features of spray, ignition and combustion in a DI diesel engine based on the multi-pulse injection. This work established the foundation for optimizing the multipulse injection parameters of MULINBUMP compound combustion system using the simulation technique.

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期刊信息
  • 《内燃机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国内燃机学会
  • 主编:苏万华
  • 地址:天津市卫津路92号(天津大学内)
  • 邮编:300072
  • 邮箱:editor@transcsice.org.cn
  • 电话:022-27406812
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0909
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1086/TK
  • 邮发代号:6-74
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9526