基于數(shù)值方法和試驗方法的雙燃料柴油機研究

基于數(shù)值方法和試驗方法的雙燃料柴油機研究

分析不同天然氣/柴油燃料比對天然氣和柴油雙燃料的共軌柴油機性能和排放水平的影響。結(jié)合數(shù)值方法和試驗方法對雙燃料柴油機進行研究，旨在通過評估計算流體力學(xué)方法的潛力預(yù)測這種雙燃料柴油機的運行特征。

試驗驗證計算流體力學(xué)的方法，重點是確認(rèn)不同天然氣/柴油燃料比的發(fā)動機在運行過程中的主要問題。為找到雙燃料燃燒期間的關(guān)鍵特征，明確預(yù)先混合的甲烷空氣混合氣介質(zhì)中典型的火焰?zhèn)鞑?，使用計算流體力學(xué)方法是非常適用的。在對有效試驗數(shù)據(jù)進行獨立分析的基礎(chǔ)上，運用計算流體力學(xué)方法逐步改進數(shù)值研究，結(jié)合純數(shù)值研究預(yù)測出最具挑戰(zhàn)性的問題，探測將天然氣/燃油燃料比增加時最有益的效果。

試驗和數(shù)值方法的對比結(jié)果表明，氣缸壓力對于不同的比率表現(xiàn)出類似的趨勢。

將試驗數(shù)據(jù)和計算流體力學(xué)方法得到的結(jié)果結(jié)合，得到全面分析氣缸中充入不同比率的天然氣/柴油時雙燃料模式下柴油發(fā)動機的響應(yīng)。試驗和數(shù)值方法都表明，天然氣比例為50%時，雙燃料發(fā)動機和全部使用柴油的發(fā)動機運行特點相似，均表現(xiàn)為精益燃燒。當(dāng)增加天然氣比例（達到70%～90%）時，由于混合燃料中天然氣的突然消耗導(dǎo)致壓力劇增，使發(fā)動機接近爆燃情況。試驗表明，柴油機雙燃料模式下的CO排量有所增加，而試驗和數(shù)值結(jié)果都顯示CO2排放減少。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S1876610214000782

作者：Carmelina Abagnale et al

編譯：孔悅