论文全文 - 设计与智能制造2022学术年会 数字化设计与仿真技术
针对超声场激励对异辛烷燃烧过程的影响特性,分析了宏观与微观层面的超声波调控作用机理。利用发动机台架试验对原机三维燃烧数值模拟模型进行验证,基于燃烧室内物理嵌入动网格声源面方法,实现将20 kHz振幅为300μm超声波成功馈入燃烧场。将有、无超声馈入燃烧室的工作缸压差值作为超声辐射压力扰动,利用CHEMKIN研究了超声场激励对异辛烷的着火延迟期、中间反应组分及敏感性的影响特性。通过对比分析超声馈入方案S1~S3及无超声馈入方案S0,结果表明:S1~S3方案均使燃烧相位得以提前,S2和S3中C3H6、IC4H8和C2H4的峰值摩尔分数分别提升42%、24%、27%和22%、9.6%、5.3%,且两者异辛烷燃尽时间均提前0.18s。当量比为1且初始温度分别为1300K和1700K时,着火延迟期分别缩短6.4%和31.8%,且均促进了OH自由基的大量生成。通过合理设计超声参数及声场馈入策略,能对异辛烷燃烧特性产生显著调控作用。
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