不同氢气喷射方式对天然气掺氢转子发动机燃烧过程的影响
以端面进气预混天然气转子发动机为研究对象,在FLUENT软件的基础上通过编程实现转子发动机三维网格的偏心运动,并选择合适的湍流模型、燃烧模型以及详细的CHEMKIN化学反应机理,建立基于化学反应动力学的端面进气天然气转子发动机三维动态数值模拟模型.通过与试验数据进行对比和分析,验证了模型的可靠性.在此基础上,研究四种氢气喷射方式即进气道喷射、缸内低压喷射、缸内中压喷射和缸内高压喷射对天然气掺氢转子发动机燃烧过程的影响.结果表明:燃烧过程初期由于缸内整体的气流方向是从燃烧室的后部向前部运动,同时缸内下端面附近存在着涡流,这使后火花塞附近的火焰会向燃烧室的前部和下端面同时发展.相比其它掺氢喷射方式,当采用缸内低压喷射方式时,点火时刻缸内H2分布较为均匀并且后火花塞的前部存在一个H2的高浓度区,这种H2浓度分布使得火焰在传播过程中更充分利用了H2对火焰传播速度的加速作用,缸内整体燃烧速率最大.同时,其缸内压力曲线峰值也最大,其压力峰值比缸内高压喷射方式提高了8.6％,但其NO生成量也相应最大.
端面进气转子发动机 天然气 掺氢喷射 燃烧过程
范宝伟 潘剑锋 肖曼 陈伟
江苏大学能源与动力工程学院 江苏镇江 212013
国内会议
洛阳
中文
221-228
2015-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）