柴油-甲醇双燃料发动机：燃烧室形状与碳烟排放研究

"燃烧室形状对柴油-甲醇双燃料发动机碳烟排放的影响 (2011年)，王洪夫，谢亚清，南昌大学机电工程学院，江西电力职业技术学院" 柴油-甲醇双燃料发动机是一种旨在减少环境污染并提高燃油效率的技术，其中燃烧室的设计是关键因素之一。该研究由王洪夫和谢亚清在2011年发表于《南昌大学学报(工科版)》上，他们运用KIVA-3V程序进行了三维数值模拟，以探究不同几何形状燃烧室对发动机性能的影响。 燃烧室的几何形状直接影响到混合气的形成、温度分布以及碳烟排放。在柴油-甲醇双燃料发动机中，由于两种燃料性质的不同，混合气的均匀性对于燃烧过程至关重要。研究表明，缩口燃烧室设计能够诱导强烈的旋涡效应。这些旋涡促进了燃料与空气的混合，有助于形成更均匀的混合气，从而加速扩散燃烧，降低碳烟排放。这是因为良好的混合可以使得燃烧更为完全，减少了不完全燃烧导致的碳粒形成。 相比之下，直口燃烧室由于缺乏旋涡，混合气的形成可能较为困难，可能导致局部燃料富集，燃烧不充分，从而增加碳烟排放。这种现象表明，燃烧室设计的优化对于控制和减少有害排放物具有显著作用。 此外，该研究还强调了温度分布对碳烟排放的影响。高温可以促进燃料分子的热分解，促进燃烧，但过高温度也可能导致局部过热，增加碳烟的生成。因此，控制燃烧室内合适的温度分布也是优化碳烟排放的关键。 论文的实验结果为柴油-甲醇双燃料发动机的燃烧室设计提供了理论依据，对于未来发动机研发人员来说，理解燃烧室形状如何影响燃烧特性和排放控制，将有助于设计出更环保、更高效的发动机。通过调整燃烧室的几何形状，可以实现更好的燃料混合，减少碳烟等污染物的排放，这对于应对全球环境问题和满足严格的排放法规具有重要意义。