不同工况下对OPOC柴油机全周期循环的仿真分析.pdf

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1、第6期内燃机No．6垫!!竺!塑—————————』竺些竺竺尘竺些二—————————』：些不同工况下对OPOC柴油机全周期循环的仿真分析刘若凡，续彦芳，许俊峰，郭勇，李树宇(中北大学机械与动力工程学院，山西太原030051)摘要：利用三维分析软件AVL—FIRE对OPOC发动机在不同工况下的二冲程全周期三维瞬态上作循环L自由排气、扫气、过后充气、压缩、燃烧和膨胀做功)进行分析，研究了全周期循环过程中不同转速下的扫气质量、气体流动、混合气形成与燃烧以及排放物的生成等瞬态变化规律。分析表明，随着转速的升高，扫气效率和给气比逐渐降低，捕获率增加，最大气缸压力不断减小，缸内平均温度

2、在换气过程和膨胀过程中随转速的升高而升高，在燃烧过程中随转速变化不大。NO的生成量随着转速的升高而降低，Soot的生成峰值也随着转速的升高而降低，但是由于受到氧化作用，Soot的最终生成量随转速的升高而升高。关键词：对置活塞；对置气缸发动机；循环；扫气；燃烧；排放中图分类号：TK421文献标识码：A文章编号：1000—6494(2016)06—0027一04SimulationandAnalysisofFullCycleofOPOCDieselEngineunderDifferentWorkingConditionsLIURuofan，XUYanfang，XUJunfeng，

3、GUOYong，LIShuyu(NorthUniversityofChina，Taiyuan030051)Abstract：Byusingthree——dimensionalnumeficMsimulationsoftwareAVL——FIREtosimulatethetwostrokethree——dimensionaltransientcycle(includingfreeexhaust，scavenging，afterinflation，compression，combustionandexpansion)oftheOPOCengineindifferentworkin

4、gconditions，thispaperinvestigatesthetransientchanginglawofthecycleunderdifferentspeed，includingsweepgasq眦aty，gasflow，mixtureformationandcombustionandemissionsgeneration．AnMysisshowed：withtheincreaseoftherotatingspeed，thescavengingefficiencyandthedeliveryratiodecreasedgradually，thecapturerat

5、eincreased，andthemaximumcylinderpressuredecreased．Theaveragetemperatureinthecylinderincreaseswiththeincreaseoftherotatingspeedintheprocessofsweepinggasandexpansion，whileitdoesnotvarywiththespeedintheprocessofcombustion．ThemeanNOmassfractiondecreaseswiththeincreaseofrotationalspeed，themaximu

6、mmassfractionofSootalsodecreaseswiththeincreaseofrotationalspeed．Butduetooxidation，thefinalmeanSootmassfractionincreaseswiththeincreaseofrotationalspeed．Keywords：opposedpiston；opposedcylinderengine；workingcycle；sweepgas；combustion；emission0前言双对置二冲程柴油机在结构上是对置活塞对置汽缸发动机(opposedpistonandopposed

7、cylinderengine)，所以又简称OPOC发动机，见图1，OPOC发动机有两个水平对置的气缸，曲轴位于两个气缸中间，每个气缸中有两个向相反方向运动的活塞。其结作者简介：刘若凡(1992一)，女，河南人，硕士，主要从事发动机缸内燃烧仿真模拟。收稿日期：2016—06—01构与传统的四冲程发动机相比，消除了传统发动机的气缸盖和气门控制组件，使其具有结构紧凑，质量轻，振动小，噪声小，油耗低，功率密度大等优点，同时发动机还能够实现自我平衡。国外针对对置二冲程柴油机的研究工作已广泛展开“叼，其中以FEV和