柴油機摻燒生物柴油的燃燒模擬與試驗研究.pdf

1、節(jié)能與環(huán)保已成為當今內(nèi)燃機行業(yè)研究的兩個熱點問題。隨著石化能源的日益枯竭，尋找清潔、高效的柴油機替代燃料已成為柴油機可持續(xù)發(fā)展的關鍵。生物柴油以其良好的燃料特性和再生性能，被認為是一種優(yōu)良的柴油機替代燃料。
　　 本文以常柴股份有限公司186FA柴油機為研究樣機，通過數(shù)值模擬與試驗相結合的方法研究了摻燒不同比率生物柴油對原發(fā)動機的影響。利用AVL公司的FIREv2008軟件對186FA柴油機燃燒室進行了動網(wǎng)格劃分，模擬了BO和B

2、20兩種燃油的燃燒過程，并通過示功圖的對比，驗證了模型建立的準確性。分析了兩種摻燒率下燃油的溫度場、濃度場、噴霧特性以及NOx和soot的排放特性。模擬分析結果表明：摻燒生物柴油后，燃油蒸發(fā)困難，燃油附著于燃燒室壁上，整個燃燒持續(xù)期延長；存在局部較高的燃燒溫度；燃油的噴霧貫穿距離增大；NOx和soot的排放特性分析表明NOx排放有所增加，而soot的排放基本持平。根據(jù)模擬分析結果，通過適當增大渦流比和推遲噴油的方法，提出了同時減少兩種排

3、放物的方案。
　　 本文分析比較了4種摻燒率下示功圖和放熱規(guī)律，對摻燒不同比率生物柴油的燃燒循環(huán)變動情況進行了分析，給出了表征燃燒循環(huán)各參數(shù)在不同負荷時的統(tǒng)計規(guī)律，并分析供油提前角對燃燒循環(huán)變動的影響。結果表明，隨生物柴油摻燒率的增大，缸內(nèi)壓力峰值增大，放熱率峰值減小，對應的曲軸轉(zhuǎn)角提前。同時，生物柴油摻燒可顯著改善中小負荷的燃燒循環(huán)變動，當生物柴油的摻燒比率超過50％時，各參數(shù)的循環(huán)變動增大，需要對原機參數(shù)進行適當調(diào)整。摻燒生