一種降低生物柴油燃燒動(dòng)力學(xué)的輕型柴油機(jī)CFD模型開發(fā)

一種降低生物柴油燃燒動(dòng)力學(xué)的輕型柴油機(jī)CFD模型開發(fā)

生物柴油由于其具有與傳統(tǒng)石油柴油燃料相似的物理化學(xué)特性而被視為一種具有吸引力的替代燃料，是一種可再生的環(huán)保燃料。眾所周知，生物柴油和生物柴油混合物可以降低排放中的PM、HC和CO，但對(duì)NOx排放的影響是不確定的。有研究表明，和普通柴油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比，生物柴油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx排放量有所增加。然而，其它一些研究表明，生物柴油如椰子油甲酸（ME）可減少NOx的形成。因此，有必要進(jìn)行更多的研究以充分了解和確定生物柴油燃料的優(yōu)缺點(diǎn)。

為了更好地理解和改善生物柴油的燃燒排放特性，采用CFD技術(shù)模擬氣缸內(nèi)的燃燒過程和特點(diǎn)。對(duì)于一個(gè)準(zhǔn)確的模擬過程，高度可靠的燃料燃燒動(dòng)力學(xué)特性往往是必要的。然而，建立實(shí)際燃料準(zhǔn)確詳細(xì)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)槿剂鲜菙?shù)以百計(jì)的長(zhǎng)烴分子的復(fù)雜混合物。解決該問題的一個(gè)方法就是構(gòu)建近替代燃料的近似模型。為了更準(zhǔn)確地模擬燃燒系統(tǒng)中的燃油噴射、蒸發(fā)、混合和燃燒過程，替代燃料必須具有實(shí)際燃料的物理和化學(xué)特性。

為滿足三維CFD的發(fā)動(dòng)機(jī)仿真的需要，設(shè)計(jì)開發(fā)了降低生物柴油燃燒動(dòng)力學(xué)的方法。該方法由399種集成NOx反映動(dòng)力學(xué)組成。該機(jī)制成功地預(yù)測(cè)了壓力痕跡和熱釋放率的一般趨勢(shì)，并獲取了NOx和煙塵含量水平變化的總體趨勢(shì)。考慮到與該機(jī)制有關(guān)的限制性因素，這個(gè)模型在一定的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件下表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)。該機(jī)制通過改變?nèi)剂现酗柡统煞趾筒伙柡统煞值谋戎祦頋M足不同的生物柴油及其共混物類型。研究證明了該機(jī)制的魯棒性，同時(shí)表明CFD技術(shù)可以進(jìn)行研究、了解各種生物柴油燃料的燃燒排放特性。

刊名：Fuel（英）

刊期：2013年第106期

作者：Harun Mohamed Ismail et al

編譯：王維