双层分流燃烧室结构及喷射参数智能优化

摘要

通过采用NSGA-Ⅱ遗传算法耦合KIVA-3V程序,以双层分流燃烧室为研究对象,对其燃烧系统结构参数与燃油喷射参数进行了多目标智能优化研究,过程中优化了柴油喷射正时、喷孔夹角、涡流比、压缩比及燃烧室结构参数.研究表明:NO_(x)和碳烟排放呈现出明显的trade-off关系,NO_(x)排放和指示燃油消耗率之间存在一定的trade-off关系.对于带碰撞凸台的双层分流燃烧室,射流油束撞击燃烧室喉口碰撞凸台后分为上、下两束,其中下部油束向燃烧室内部卷吸,上部油束进入活塞压缩余隙区域.此时气缸内部空气利用率较高,燃料燃烧较为充分,高温区域分布较广;因而NO_(x)生成区域分布较广、生成量较高.同时因受到双层燃烧室燃料喷射分流的影响,在燃烧室内部以及压缩余隙区域均有明显的碳烟生成,使得碳烟生成区域较为分散,大部分碳烟能够在燃烧后期与新鲜空气混合从而被氧化.