輕型柴油機的生物柴油燃燒模擬

輕型柴油機的生物柴油燃燒模擬

柴油發動機應用生物柴油的試驗研究主要集中于發動機的排放和性能指標。因此，通常應用數值模擬形式的計算機流體力學（CFD）技術來獲取試驗數據。CFD模擬通常用來描述柴油機缸內流場、熱轉移排放形成和噴霧等現象。近年來，化學反應的計算密集型模型也集成到生物柴油燃料的CFD研究中，這允許由化學反應動力學控制的生物柴油燃料燃燒中的非平衡過程。

集成的CFD化學動力學模型作為一種低成本、高保真的柴油發動機生物柴油燃料燃燒特性的研究方法，是具有巨大潛力的。這項工作的主要目的是，利用集成化學動力學反應機制的CFD模型，探討生物柴油燃料的輕型柴油發動機的燃燒特性和排放形成機理。對生物柴油燃料，如椰子甲酯（CME）、棕櫚油甲基酯（PME）和大豆甲基酯（SME）的燃燒和排放形成過程進行仿真模擬，并與標準的柴油燃料進行對比。此外，本研究作為一個緊湊反應機制的概念證明，能夠模擬不同水平的生物柴油-柴油混合物和識別原料類型。

柴油發動機比生物柴油發動機排放更多濃度的NO，這是由于柴油發動機缸內的燃氣溫度比較高，利于NO的形成。生物柴油燃料中的不飽和度具有不利影響，因為不飽和乙炔是NO和PM形成過程中的一種重要化學成分。研究中只是對集成模型在一個速度-負荷點進行驗證，因此，得出的結論仍然是保守的。為了進一步證明模型的魯棒性和逼真性，模型驗證的實現應該擴展到一系列的發動機轉速和負荷值。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第102期

作者：Hoon Kiat Ng et al

編譯：王維