被动预燃室喷孔布置对射流与燃烧影响研究

作     者：黄林辉 唐青龙 孙久岭 尧命发 HUANG Linhui;TANG Qinglong;SUN Jiuling;YAO Mingfa

作者机构：天津大学先进内燃动力全国重点试验室天津300072 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2024年第45卷第8期

页      面：2531-2539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] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(No.52206166) 国家自然科学基金重点项目(No.52130605) 

主　　题：预燃室燃烧 喷孔布置 射流特性 燃烧速率 

摘      要：预燃室可提高点燃式发动机效率并降低氮氧化物排放,但预燃室喷孔布置对于射流和燃烧的影响尚不明晰。本文基于Converge三维仿真软件建立并标定了数值模型以进行模拟研究。针对被动式窄喉道预燃室结构,探究了三种预燃室喷孔布置方案:双排孔PC-1、上排孔PC-2和下排孔PC-3不同的射流和燃烧特性。结果表明:单排孔结构在当量或稀燃下具有较高的预燃室压差及射流速度,且具有较高的燃烧放热率和更提前的燃烧相位,其中PC-2结构稍优。双排孔结构则仅过浓条件下有较高射流速度和最提前的燃烧相位。另外,PC-2自预燃室向外传热比例最低,说明耗散于预燃室内的热量最低,而PC-1结构的自预燃室向外传热比例最高。综上所述,单排孔预燃室尤其是PC-2在大部分应用场景下更宜被发动机采用。