掺氢天然气HCCI发动机燃烧特性数值模拟研究

摘要

为了研究不同运转参数对掺氢天然气均质压燃(HCCI)发动机的燃烧特性影响,基于Chemkin模拟软件,结合GRI-Mech3.0化学反应动力学机理,建立了HCCI发动机的数值模型.数值模拟了掺氢天然气HCCI发动机在掺氢体积比为5％时不同运转参数下的燃烧特性,主要包括对发动机燃烧过程中缸内压力、温度、燃烧放热率和NOx排放的影响.结果 表明,在掺氢天然气HCCI发动机燃烧过程中,转速变化对缸内温度、压力和燃烧放热率的影响不大,但NOx排放随转速增大而减小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NOx排放随过量空气系数增大而降低;缸内压力、燃烧放热率及NOx排放随进气压力增大而提高,进气压力对缸内温度影响较小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NOx排放随进气温度增大而提高.为实际改善掺氢天然气HCCI发动机的燃烧动力性、经济性和减少排放提供了理论依据.