压燃式发动机碳烟生成新模型研究

"缸内燃油喷射发动机碳烟生成机理特征分析 (2012年)" 本文主要探讨了压燃式缸内燃油喷射发动机（尤其是直喷式柴油机）中碳烟生成的机理和特征。研究者刘永峰、裴普成和田洪森提出了一种新的计算模型，旨在更精确地预测发动机运行过程中碳烟的形成。他们认识到碳烟生成与燃烧室内的温度和过量空气系数密切相关。 新模型的特点在于针对不同温度范围采用不同的计算策略。当区域温度低于1500K时，仅计算气体状态下的多环芳香烃（PAHs）前驱物，因为这是碳烟形成初期的主要物质。当温度上升至1500K或以上，模型不仅考虑PAHs，还会计算碳烟的生成源项，包括碳烟的启动、生长、氧化和聚合过程。研究者强调，温度高于1500K且过量空气系数低于0.6的条件是碳烟生成的关键条件。 为了实现这一模型，研究者将其融入了KIVA-3V的源代码中，这是一种广泛用于发动机仿真计算的软件。通过这个新模型，他们对直喷式发动机在不同喷射时间和轨压下的碳烟瞬态值进行了计算，并与实验结果进行了对比，以验证模型的准确性。这种新的计算方法为理解和预测直喷式柴油机碳烟排放提供了更为精确的途径。 关键词涉及到直喷式柴油机、多环芳香烃和碳烟，表明研究的核心内容聚焦于这些方面。中国分类号U464.1表明这属于交通运输工程领域的研究，文献标志码A则标识出这是一篇原创性的学术论文。 这项工作为减少柴油机碳烟排放提供了理论基础，对于优化发动机设计、提升燃油效率和减少环境污染具有重要意义。通过更深入地理解碳烟生成机制，工程师可以开发出更环保、更高效的发动机技术。