缸内高压直喷柴油/天然气喷射及混合过程数值模拟分析

摘要

在天然气发动机中,天然气和柴油射流的喷射及混合过程对燃烧排放性能有重要影响.本文基于AVLFIRE 软件,模拟了定容燃烧腔内高压天然气和柴油射流喷射过程,并在不同喷雾模型常数、湍流模型下将模拟与实验数据进行了比较和验证,并对比了数值模拟和实验图像,验证了模拟结果的正确性.在此基础上,研究了缸内高压直喷柴油/天然气喷射及混合过程,分析了不同喷孔高度、喷孔倾斜角以及喷孔交角下柴油和天然气射流的速度场,浓度场,湍动能以及液相动能等参数.结果表明,本文中的天然气/柴油双燃料的模拟更适合采用k-epsilon 湍流模型,以及较大的WAVE 模型C1 参数,不同喷孔高度以及喷孔倾斜角对缸内高压直喷天然气和柴油的影响类似,柴油射流与天然气射流距离越远,喷孔相对位置中喷孔交角因素对射流的影响最大,对柴油喷雾的雾化效果提升明显.