柴油机喷雾碰壁引燃进气预热特性研究

摘要：

针对低温环境下重型柴油机的冷起动,提出了喷雾撞击热壁面引燃、回流稳焰的进气预热方案.基于自主设计搭建的预热实验装置,研究了不同风速、喷油落点、喷油策略下的温升和燃烧特性,并开展了CFD数值模拟.实验结果表明:着火和温升对喷油落点呈较强的敏感性,加热板存在最佳位置,风速10 m/s下的平均温升速率达到4.24℃/s.为了兼顾温升速率、燃烧效率和维护成本,高风速下须采取喷射周期为20～25 ms、喷射脉宽为1～3 ms的喷油策略.高速液滴撞击加热板表面后发生回弹和破碎,属于Leidenfrost破碎模式.模拟结果显示:扰流板形成了局部风速低于5 m/s的回流区,促进了蒸发和油气混合,有利于着火和火焰稳定;针对喷射频率合理匹配喷射量,本质上是调控燃烧持续期与喷射周期相适应,使燃油充分利用,提高温升和放热速率.

关键词：柴油机、进气预热、喷雾碰壁引燃、回流稳焰、数值模拟

所属期刊栏目：45

分类号：TK421;TN2;TH117.2

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1489-1497