【作者】

Xingcai Lu，Jin Xia，Zhong Huang，Dehao Ju

【摘要】

论文已在温哥华2019年CIMAC大会上发表，论文版权归CIMAC所有。 为了减少污染物排放，提高内燃机的热效率，对HCCI、PCCI、LTC等先进技术进行了广泛的研究。喷雾雾化过程是影响发动机性能的关键因素之一，对今后发动机的研究具有重要意义。根据这些技术，喷油压力和涡轮增压缸压力都有了很大的提高。由于发动机的压力和温度很高，已经达到了大多数燃料的临界点，喷雾将经历跨临界或超临界条件。与传统条件相比，燃料的理化性质将有明显的差异，传统的数值模拟模型也将不匹配。因此，有助于了解跨临界和超临界条件下的喷雾和雾化过程。 这项工作的目的是在一个恒定体积的实验室与几个诊断测量和数值分析的主要喷雾特性与设计的三元柴油代用品的实验。本文设计了一个内径为300毫米的模拟船用发动机气缸的定容室，利用纹影技术和直接摄影技术，在超临界环境下进行光学实验，在惰性气体中可以得到6MPa的最大的压力和800K的最大温度。利用多阈值技术处理图像，获得定量的喷雾参数，如蒸汽渗透、液体渗透、扩散角和其他无量纲参数。根据柴油分子量、粘度、密度、十六烷值和HC比等关键参数，建立了3组分替代物的配方。采用一种新的基于CONVERGE软件的超临界喷雾模型，对超临界条件下的雾化和流动过程进行了预测。根据定量喷雾参数，通过实验优化了超临界喷雾模型。 实验结果表明，超临界条件和跨临界条件下的喷雾相变和流动行为有明显差异。与跨临界条件相比，超临界条件下燃料具有较低的粘度和较高的扩散率，这将增强燃料与空气的混合，从而实现完全燃烧和更好的排放。根据这项工作，模拟结果与实验数据一致，参考宏观参数。环境密度、温度和燃料组分对蒸汽透过率、液体透过率和扩散角有明显的影响。一般来说，这项工作有助于了解柴油在跨临界和超临界条件下的喷雾和雾化的详细过程。此外，在上述条件下的化学动力学和反应将在今后的工作中得到讨论。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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