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《cng发动机燃烧过程的cfd模拟计算1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第36卷第5期小型内燃机与摩托车Vol.36No.52007年10月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEOct.2007CNG发动机燃烧过程的CFD模拟计算张惠明沈国华(天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072)摘要:应用AVL-FIRE软件对某CNG发动机建立工作过程的计算模型,并对燃烧过程进行数值模拟,通过改变模型中的过量空气系数和点火提前角等工作参数对该机性能的影响进行分析,从而为发动机的参数优化匹配提供方向性指导。关键词:CNG发动机数值模拟过量空气系数点火提前角中图分类号:TK432文献标识码:A文章编号:1
2、671-0630(2007)05-0009-03CFDSimulativeCalculationoftheCombustionProcessforaCNGEngineZhangHuiming,ShenGuohuaStateKeyLaboratoryofEngines,TianjinUniversity(Tianjin300072)Abstract:Inthispaper,anumericalsimulationofcombustionprocessforaCNGengineiscarriedoutbyu2singthecommercialcomputationalfluidd
3、ynamicssoftwareAVL-FIRE.Thepaperanalyzesthecapabilityoftheenginebyadjustingthecoefficientofexcessairandsparkadvanceangle,consequentlyprovidestheguid2ancetooptimizeandmatchtheparametersoftheengine.Keywords:CNGengine,Numericalsimulation,Coefficientofexcessair,Sparkadvanceangle引言能提供有限的信息。随着计算机
4、技术的飞速发展及其天然气是一种真正的清洁燃料,其主要成分为甲计算流体力学、计算传热学、化学动力学等基础理论研烷(含量86%以上)。与燃用柴油相比,甲烷的燃烧几究的深入,建立一种与发动机工作机理和实验结果相乎不产生碳烟;与燃用汽油相比,CO和HC等燃烧产吻合的计算模型成为可能,它可以更好地预测发动机物均有大幅度的下降,而且无铅化物生成。研究表明,的性能,在短时间内进行广泛的变参数研究,为开发新天然气汽车的排放性能比液化气汽车更优越。天然气型发动机和旧发动机性能的提高提供指导。还具有成本较低,经济性好的优势,与汽油、柴油相比,本文主要采用数值模拟方法进行CNG发动机工单纯燃用CN
5、G的燃料成本可降低40%以上。在对传作过程的研究。使用AVL-FIRE软件对某一涡轮增统的汽油机和柴油机进行适当的改装后,汽车就可以压中冷CNG火花点火发动机进行三维模拟计算,旨在燃用天然气,从而可大幅度改善汽车的排放性能。为发动机的设计、改进提供理论指导。发动机工作过程的研究方法主要有实验方法和数1移动网格的建立值模拟方法。实验方法是理论研究的前提和基础,对本文主要计算燃烧室在气门关闭时间内的工作过发动机研究起着巨大的推动作用,但其研究周期长、成程,因此建立的模型包括进气门关闭后的压缩过程、燃本高,在发动机工作过程特别是燃烧过程的分析中只烧过程和排气门开启前的膨胀过程这一阶
6、段。作者简介:张惠明(1942-),男,教授,博导。主要从事内燃机燃烧过程、增压技术及排放技术、清洁代用燃料、电控技术的研究。©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net小型内燃机与摩托车第36卷因为没有包括气道和气门,所以模型的建立比较过程进行模拟计算,根据不同的过量空气系数和点火简单。本文研究的发动机进气门关闭时刻为214.5提前角进行计算对比,得出了燃烧过程的变化趋势,进℃A,排气门开启时刻为472.5℃A,需要建立移动网而为发动
7、机台架试验提供了方向性指导。格,生成步骤如下:3.1过量空气系数1)用PorE软件建立曲轴转角0℃A(进气上止点)混合气浓度对火焰传播特性的影响非常大,典型的三维CAD模型;的慢速燃烧阻止稀燃发动机达到快速稳定的燃烧。对2)将曲轴转角0℃A(进气上止点)的三维CAD模同一种燃料,火焰速度对火焰温度最为敏感,而对气缸型存为.stl格式,导入AVL-FIRE中;压力敏感性就低得多。在相同压缩比和点火定时,火3)截取一个侧面,绘制平面网格,然后经过旋转焰温度主要是空燃比的函数,也就是说在相同压缩比和拉伸做出1
