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火花点燃式发动机内燃烧不稳定性研究
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2012.11.15
  • 页码:1998-2001
  • 分类:TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]清华大学航天航空学院,北京100084, [2]北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No51106084;No.51036004);中国博士后科学基金资助项目(No.20110490025)
  • 相关项目:缸内直喷汽油机高效清洁燃烧关键科学问题的研究
中文摘要:

为了发展高效、清洁的汽车发动机,需要进一步增大缸内压缩比。而压缩比的提高,使得敲缸现象无法规避。对于火花点火发动机,敲缸机理解释普遍接受的观点是末端混气自燃,但这种自燃如何能产生敲缸的机理尚不十分明确。为此,本研究以形成敲缸现象的最基本要素,即中心火花引燃的火焰面、末端壁面高压高温自燃区、两侧可反射压力波的壁面为物理模型,并基于详细化学反应机理和一维可压缩反应流模型,分别在热壁提前点火和末端混合气自燃模式下模拟得到氢燃料火花点燃式发动机的敲缸现象。本文分析了两种不同模式产生初始压力波的不同物理机制,并发现导致初始压力波被放大继而产生强敲缸现象的压力波和火焰的耦合作用机理。这样的耦合作用,使得火焰传播由扩散控制,转变为在敲缸发生时由扩散和压力波共同控制。

英文摘要:

For developing high efficiency and clean automobile engine, the compression ratio of the engine should be further increased. However, the increasing compression ratio makes the knock inevitable, for the SI engine, the generally accepted mechanism of knock is the end-gas autoignition, but the detailed mechanism on how can end-gas autoignition induces knock is not clear. In view of this, we chose three essential elements of knock as our physical model, namely, tile central spark ignited flame, end-gas autoignition zone, left, and right reflective boundary. Based on tile detailed chemistry, using the one-dimensional reactive compressible flow nmthenmtical model, we obtained the knock under both two abnormal combustion modes, pre-ignition and autoignition, in our calculations. The different physical mechanisms of the initial induced pressure wave were identified between this two abnormal combustion modes, and the mechanism of coupling interaction between flame and pressure wave was revealed. This coupling effect makes the diffusion-controlled flame propagating becomes diffusion and pressure wave co-controlled process.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 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,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:21026