海拔高度对燃油附壁和活塞顶面传热特性的影响

摘要

随着海拔高度升高,缸内气体密度减小,喷雾贯穿距增加,易导致燃油附壁,高温火焰贴近壁面,活塞壁面热负荷增加.高海拔环境下活塞顶面烧蚀现象是直喷式柴油机失效的一种重要形式.为具体研究海拔高度对活塞壁面传热特性的影响,本文以定容燃烧弹喷雾实验为基础,对喷雾参数进行标定,再通过FLUENT对柴油机燃烧室喷雾燃烧过程进行三维模拟,通过控制进排气口的压力模拟不同海拔高度条件,研究不同海拔高度环境下燃烧室活塞壁面的传热特性.结果表明,随着海拔高度的升高,喷雾贯穿距增大,在海拔3000m出现较明显的附壁燃油,且随着海拔高度的增加附壁燃油质量增加.海拔高度从0m到4500m,活塞顶面整体换热速率峰值升高120％,换热系数峰值升高160％,换热量增加36.81％.其中活塞顶部环形面受海拔高度的影响最大,平均温度峰值增加30％,换热量占活塞整体换热量比重升高22％.