涡流比对nox与soot排放影响的数值模拟

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1、农机化研究涡流比对NOx与Soot排放影响的数值模拟张良1李云清1黎一锴2（1.北京航空航天大学自交通科学与工程学院，北京，100191；2.名古屋大学，名古屋，4648601）摘要：影响直喷式柴油机缸内燃烧过程和排放特性的因素可归纳为三个方面：进气系统参数、喷油系统参数以及燃烧系统参数。本文基于某企业开发的6缸直喷式柴油机，以AVL公司的FIREv8.5为平台，以进气系统参数一个有代表性的物理参数涡流比为对象，研究了它对直喷式柴油机排放性能的影响规律。在涡流比从1.0增加到2.6的过程中，随着涡流

2、比的增大，使喷雾重叠加剧，并向燃烧室挤流区域集中，燃烧室凹坑内空气利用率变差，不利于柴油机的扩散燃烧，Soot排放增大；涡流比的增大同时降低了整个燃烧室的平均温度，使NOx的生成量降低。关键词：直喷式柴油机，数值模拟，涡流比中图分类号：TK411.2文献标识码：ANumericalSimulationoftheswirlratioonNOxandSootZhangLiang1LiYunqing1LiYikai2(1.SchoolofTransportationscienceandengineerin

3、gBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China2.NagoyaUniversity,Nagoya4648601,Japan,)Abstract:ThefactorsAffectingcylinderdirectinjectiondieselenginecombustionprocessandemissioncharacteristicscanbesummarizedintothreeareas:intakesyst

4、emparameters,parametersoffuelinjectionsystemandcombustionsystemparameters.Basedonacylinderdirectinjectiondieselengineof6toAVL'sFIREv8.5asaplatform,onephysicalparameters,whichwasswirlratiorepresentativelytostudytheirinfluenceoncylinderdirectinjectiondie

5、selenginecombustionandemissionproperties.Whentheswirlratiovariesfrom1.0to2.6,astheswirlratioincreases,sprayoverlapwasincreasedandthespraywasconcentratedtothecombustionchambersquishregion,resultinginthedeteriorationofairutilizationrateinthecombustioncha

6、mberpit,whichisnotconducivetothespreadofdieselenginecombustion,thenSootemissionsincrease.Atthemeanwhile,theaveragetemperatureofthecombustionchamberwasdownduetotheincreaseofswirlratio,whichreducedtheamountofNOxgeneration.收稿日期：2011-9-12基金项目：国家自然科学基金项目（50

7、376003）作者简介：张良（1987-）男，山东济南人，硕士研究生E-mail:dzxy_zl@163.com通讯作者：李云清（1962-）男，吉林长春人，教授，博士生导师，E-mail:li.yunqing@buaa.edu.cn[键入文字]农机化研究Keywords:DirectInjectionDieselEngine,NumericalSimulation,Swirl-Ratio[键入文字]涡流比对NOx与Soot排放影响的数值模拟引言随着世界工业化和经济一体化的不断加快，世界能源危机和环

8、境污染问题日趋严重，可持续发展的呼声越来越高，节约能源、保护生态环境、减少污染已成为世界各国的共识，因此各国对机动车的有害废气排放量制定了越来越严格的法规。在车用发动机方面，柴油机较汽油机有很大的优势.从环保角度来说，柴油机的一氧化碳、碳氢化合物和二氧化碳排放量极低，而氮氧化物的排放量级上与汽油机相当，虽然颗粒物排放较多，但是总的来说，柴油机的排放控制主要集中在NOx和PM两个方面,大大简化了控制的策略，因此对于影响这两者排放的因素也得到了越来越多研究者的重视。随着对