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柴油/甲醇二元燃料发动机缸内燃烧数值模拟
  • ISSN号:1000-0909
  • 期刊名称:内燃机学报
  • 时间:2014
  • 页码:138-143
  • 分类:TK421[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
  • 相关基金:国家自然科学基金重点资助项目(51336005)
  • 相关项目:内燃机爆震对活塞材料破坏机理的研究
中文摘要:

为研究柴油/甲醇二元燃料的缸内燃烧过程,基于对二元燃料燃烧特征的分析,发展了湍流耦合反应动力学的柴油/甲醇二元燃料缸内燃烧机理和燃烧模型.基于一个已有的甲醇/正庚烷二元燃料燃烧机理,进一步提高了机理的预测精度,燃烧模型通过计算混合时间尺度和化学反应时间尺度来衡量燃烧的受控因素,其中化学反应时间尺度以熵增率衡量.通过发动机试验对模型进行了标定和验证,结果表明:该燃烧机理和燃烧模型能够很好地对纯柴油和柴油/甲醇二元燃料燃烧过程进行预测,包括随着甲醇比例的增加,滞燃期延长,甲醇火焰传播预混燃烧放热峰值逐渐明显.采用直接求解化学反应而不考虑湍流的燃烧模型,对燃烧进程的预测结果则随着甲醇量的增加而逐渐高于试验值.

英文摘要:

A kinetic mechanism and a new combustion model for diesel/methanol in-cylinder combustion were developed on the basis of in-cylinder combustion analysis. The mechanism prediction was improved compared with a previous methanol/n-heptane skeletal mechanism. The combustion model was developed with the assumption that the reaction rate for each species is determined by the kinetic process and relative magnitude of mixing and reaction effects, which are characterized by turbulence time scale and a kinetic time scale. The kinetic time scale was evaluated by the increment rate of entropy. Experiments were con- ducted on a modified heavy-duty diesel engine under low methanol ratios. Ignition delay is increased with the increase of methanol ratio, and the heat release of methanol premixed combustion becomes obvious. While the direct chemical solution (DCS) without considering the turbulence overestimates the combus- tion process with the increase of methanol addition. The new combustion model shows an improved per- formance in predicting conventional diesel combustion and diesel/methanol dual-fuel combustion to the experimental results.

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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