CNG/CO2气体发动机湍流火焰结构的大涡模拟

摘要

采用大涡模拟的方法对一台燃用压缩天然气(CNG)/CO2混合气体燃料的火花点火发动机缸内湍流涡团与火焰面的相互作用过程开展了模拟计算研究.基于OpenFOAM开源CFD程序包建立了AKTIM-Euler点火模型和PaSR-LES燃烧模型,并采用耦合多面体顶点运动与梅斯基特算法的求解方法构建了发动机动网格.经过对计算结果的分析可知:随着可燃气体中惰性气体组分的增加,湍流火焰传播速率下降,涡对结构对火焰面皱褶的作用减弱,火焰面在达到相同皱褶度的时间向后推迟,其皱褶度的升高率也随之下降;随着发动机转速的增大,火焰面受到涡团卷吸与拉伸的作用增大,局部容易形成环形火焰面的现象.