柴油機工作過程計算機模擬

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柴油機工作過程計算機模擬

柴油機的工作過程包括進氣、壓縮、作功和排氣4個行程，在壓縮行程的末尾，燃油氣噴入氣缸，同時被因壓縮而產生的高溫點燃，典型的空燃比為16∶1～23∶1。文中發動機工作的各個過程都是基于不同的數學模型并用C語言程序運行仿真，程序的運行過程類比于柴油機在燃油驅動下的工作過程，不同的是程序中使用的柴油摻雜不同程度的二乙醚，用此仿真獲得的結果與純柴油機進行比較。

研究工作主要進行數學模型的建立和發動機工作程序的仿真。數學模型的建立考慮了絕熱溫度、碳氫氧氮（C-H-O-N）混合物在系統中完全燃燒、絕熱溫度計算、連續燃燒等因素。實際上，柴油機循環仿真包括程序輸入項的選擇、仿真數據選取，最后得出仿真結果。采用二維圖可顯示出仿真結果，5%、10%、15%二乙醚分別和純柴油混合的發動機功率與發動機轉速的關系；5%、10%和15%二乙醚和純柴油混合的單位燃油消耗量與發動機轉速的關系；5%、10%、15%二乙醚和純柴油混合的制動效率與發動機轉速的關系。可以看出，在這4種條件下的3種工況隨發動機轉速的變化情況。

模擬仿真實際柴油機循環工作時可以看出，在純柴油中添加乙醚，可使發動機特定的燃油消耗量和熱效率提升，同時發動機的輸出功率降低。仿真的運行結果與文獻中的試驗結果相吻合。

Dr. R. Udayakumar et al. Computer Applications Technology（ICCAT），2013 International Conferenceon.

編譯：周建鵬