喷孔数量对乙醇/柴油双燃料燃烧与排放影响的数值模拟研究

摘要

基于一台单缸柴油机,采用进气道喷射乙醇,缸内直喷柴油的方式,实现了乙醇/柴油双燃料燃烧模式.并结合实验数据对计算模型进行了验证,结果表明数值模型可以有效预测乙醇/柴油燃烧以及排放特性.基于该数值模型研究了不同喷孔数量对于乙醇/柴油双燃料模式燃烧以及排放的影响.模拟结果表明,随着缸内喷孔数目的增加,柴油可以更加均匀地分布在缸内,高活性区域减少,导致滞燃期略有增大.但喷孔增多时柴油和乙醇混合更加均匀,提高了乙醇预混合气活性,导致混合气燃烧放热更加剧烈.同时喷孔数目的增加,可以有效减少壁面油膜质量,可以有效降低碳烟排放.但由于燃烧温度升高,氮氧化物排放增加.同时壁面油膜减少,活塞凹坑处UHC和CO排放降低,此时UHC排放主要来自狭缝区域混合气.