缸内直喷CNG发动机燃烧过程及NO生成率的仿真分析

摘要

基于缸内直喷CNG车用发动机,在前期燃烧过程可视化试验研究结果的基础上,利用三维仿真软件FIRE,建立燃烧过程的仿真计算模型并进行了验证.在此基础上,仿真计算分析了不同喷气量对缸内气流分布特性及浓度场的影响,以及这种浓度场分布特性对火焰传播过程、温度场以及NO生成率的影响.结果表明,当气缸内温度大于2000K而且当量比为0.8～1范围内时首先生成NO,在该混合气浓度范围内随温度的升高,NO生成率明显提高,而且最大NO生成率出现在放热率峰值之后.当喷气量减小时,放热率峰值降低,对应的曲轴转角位置迟后,NO生成率降低.因此,对缸内直喷CNG发动机,缸内浓度场对燃烧过程控制起关键作用.