柴油机喷雾燃烧模型数值模拟研究

"某型柴油机喷雾燃烧模型的数值模拟" 本文主要探讨了某型柴油机的喷雾燃烧模型的数值模拟，该研究由北京航空航天大学交通科学与工程学院北航AVL联合实验室的高岩飞、杨世春、刘伟和邓成合作完成。研究者使用了FIRE软件平台构建了发动机进气燃烧流动的三维计算模型，并基于实际测量的缸内示功图，对模型中的着火模型、喷雾破碎模型和燃烧模型进行了深入的计算分析。 首先，研究人员指出，涡破碎模型的参数A对燃烧过程有显著影响。当A值增大时，前期燃烧速率加快，导致燃料消耗迅速，从而使得燃烧后期的速率下降。这表明涡破碎模型的参数调整能够影响燃烧效率和燃烧阶段的时间分布。 其次，针对WAVE喷雾破碎模型，他们发现参数C2不仅决定了喷雾的破碎速度，还影响了油滴的平均粒径、燃烧放热率和喷雾贯穿度。这意味着C2参数的优化对于改善燃料与空气的混合质量至关重要，进而影响燃烧效率和排放特性。 接着，文章讨论了着火模型参数R的变化对燃烧速度的影响。随着R值增加，燃烧速度提升，但可能导致前期燃烧燃油过多，使得主喷预混燃烧速率峰值降低。这种现象提示我们需要找到R值的最佳平衡点，以确保整个燃烧过程的稳定性和效率。 为了提高模型的准确性，研究人员进行了模型参数的优化分析，结果显示模拟预测的结果与实验数据匹配良好。他们通过结合试验数据对数值计算模型进行标定和参数优化，以建立发动机状态变量和模型之间的关系。这种方法可以提高数值计算的精确度，进而提升发动机设计的质量。 论文详细介绍了所使用的几何模型和网格模型，包括关键的发动机几何参数，如压缩比、缸径、冲程和连杆长度等，这些参数对数值模拟的精度至关重要。 本文的研究为柴油机的喷雾燃烧过程提供了深入的理解，开发了一套有效的模型标定方法，并通过数值模拟优化了燃烧模型参数，有助于提升柴油机的燃烧效率和性能，为未来的发动机设计和优化提供了理论依据。