大缸径柴油机燃烧系统优化模拟

作     者：李成 田华 黄永仲 隆武强 陈秉智 LI Cheng;TIAN Hua;HUANG Yongzhong;LONG Wuqiang;CHEN Bingzhi

作者机构：大连交通大学能源与动力学院辽宁大连116028 广西玉柴机器股份有限公司广西玉林530021 大连理工大学机车车辆工程学院辽宁大连116024 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      面：25-31页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广西科技重大专项(桂科AA17025008) 

主　　题：柴油机 燃油经济性 燃烧室 燃油喷射 模拟 优化 热效率 氮氧化物 碳烟 

摘      要：为提高某缸径200 mm船用发电柴油机的燃油经济性,本文设计了活塞燃烧室和燃油喷射系统的升级方案并进行了模拟优化。升级方案提高了压缩比和燃油喷射压力,采用大径深比浅ω燃烧室配合158°喷油夹角喷油嘴。对不同方案下发动机的缸内工作过程进行了计算流体力学模拟,计算了高压指示功和放热率相位,分析了缸内温度、反应过量空气系数和速度分布及演化。模拟结果表明:升级方案能够提高发动机热效率。增加喷孔数并减小孔径,可以在保持NOx排放基本不变的条件下提高高压指示功4.5%,降低碳烟排放约60%。采用“平顶浅ω燃烧室与158°喷油夹角喷雾配合,油气混合气快速进入余隙并形成逆时针的漩涡流动,能够加速油气混合和燃烧过程,提高热效率。