【作者】

张伟琦; 田华; 王永健; 彭阳; 隆武强

【单位】

大连理工大学; 河南柴油机重工有限责任公司

【摘要】

为探究不同掺氢策略对天然气发动机爆震、性能和排放的影响，基于某商用重型天然气发动机三维模型，在氢气体积分数为5%-40%条件下，对进气道喷射天然气-氢气混合燃料（PFI）和进气道喷射天然气-缸内直喷氢气（PFI+DI）两种喷射策略进行模拟研究,旨在从爆震控制和热效率提升的角度提供掺氢策略的优化方向。仿真结果表明：当掺氢比大于20%时，直喷氢气时刻对发动机爆震强度KI影响较大，这主要受到爆震开始时刻(KOCA)未燃氢气分布的影响，KOCA时刻火焰外围氢气分布越不均匀，高浓氢气区域面积越大，导致了更大的爆震强度。相比于其他喷射策略，在PFI+DI喷射策略下，直喷氢气开始时刻为上止点前120度（SOI=120°CA BTDC）缸内混合程度最好，爆震强度较低，20%掺氢比时指示热效率(ITE)达到最大值44.7%，与原天然气发动机相比，ITE升高2.9%，NOx摩尔分数升高7.82×10-4，HC摩尔分数降低1.95×10-4，CO摩尔分数降低1.81×10-6。

【关键词】

天然气发动机;掺氢策略;进气道喷射;缸内直喷

【论文集名称】

低碳/零碳燃料发动机燃烧与排放技术（一）（第一分会场）

【会议名称】

内燃动力碳中和与排放控制学术年会（2023）

【会议时间】

2023-7-17至2023-7-20

【会议地点】

无锡

【下载次数】

10

返回