重型甲醇直喷点燃发动机燃烧系统开发数值模拟

徐一森, 尧命发, 王浒, 张智

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燃烧科学与技术 ›› 2025, Vol. 31 ›› Issue (03) : 322-330.

重型甲醇直喷点燃发动机燃烧系统开发数值模拟

  • 徐一森, 尧命发, 王浒, 张智
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摘要

基于某重型甲醇气道喷射(PFI)发动机开展缸内直喷点燃(DISI)燃烧系统开发,系统研究了进气道结构和喷油策略等对重型甲醇DISI发动机流动、燃烧及排放的影响.结果表明:双切向进气道能显著增强缸内流速,浓混合气分布区域小,燃烧持续期短,指示热效率绝对值提高了0.68%(46.93%).采用早喷策略可以获得较均匀的混合气分布,指示热效率更高,但火花塞附近的局部当量比较低,点火稳定性较差.晚喷策略可以提高火花塞附近的局部当量比,提高点火稳定性,但热效率会下降,一氧化碳(CO)和未燃甲醇排放升高.提高喷射压力可改善缸内混合气分布,减少浓混合气分布区域,同时克服燃烧室中心区域当量比偏低的问题,显著提高点火稳定性和燃烧效率,此外通过增强缸内湍流强度,加快火焰传播速度和缩短燃烧持续期,在喷射压力为50 MPa条件下,指示热效率达47.46%;提高喷油压力也可降低CO和未燃甲醇排放,但氮氧化物(NOx)排放有所增加.

关键词

甲醇 / 缸内直喷 / 重型发动机 / 燃烧系统

中图分类号

TK401

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徐一森, 尧命发, 王浒, 张智. 重型甲醇直喷点燃发动机燃烧系统开发数值模拟. 燃烧科学与技术. 2025, 31(03): 322-330

基金

国家自然科学基金创新群体项目(51921004)

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