基于莫斯–布魯克斯煙灰模型的柴油機時空煙塵演化的模擬
直噴式柴油機具有較高的壓縮比且沒有節流損失,通常具有優越的燃油效率,成本也相對較低,但為實現未來日益嚴格的碳排放目標,柴油機排放控制技術需要進一步改進。柴油發動機排放的NOx必須減少到必要的水平以防止大氣污染。
利用高保真的數值模型來精確顯示煙塵產生的復雜過程。一個有效的化學機制與莫斯–布魯克斯煙灰模型一起使用。研究首先確定1組模型常數,這些常數可以準確預測重型柴油機缸內時間/煙塵/體積的演化。當一個輕型柴油機的注入剖面變化時,1組相同的值也可以適用于模擬排氣煙塵濃度的變化。研究了多次噴射參數對時空煙塵演化的影響。介紹了數值的制定、建立和柴油機的網狀配置,詳細驗證了數值模型和煙塵模型常數的校準程序。研究了集成CFD化學動力學模型在輕型柴油發動機缸內煙塵形成過程中的應用。
這一組煙塵模型的常數值能夠準確預測輕型柴油機缸內煙塵/體積/排氣煙塵濃度的變化。通過增大停留時間使峰值煙灰含量減少,相應的排放量顯著增加。20℃左右煙塵暈向缸內壁擴散分布,因此在內壁油膜處產生更多的煙塵沉積。介紹了在不同注入剖面情況下的缸內煙塵形成過程和傳輸過程。在原位測量無法實現的情況下,集成CFD和化學動力學模型可以了解缸內煙塵的反應變化。
刊名:Energy Conversion and Management(英)
刊期:2012年第58期
作者:Kar Mun Pang et al
編譯:王維