高原环境下喷孔直径对不同掺混比生物柴油燃烧与排放的影响

摘要

以高原高压共轨柴油机为研究机型,根据台架试验和发动机结构参数,运用AVL Fire构建其三维计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)计算模型并进行模型验证.在海拔1 890 m高原大气环境下,对B0、B1O和B100三种燃料发动机采用0.10 mm、0.15 mm和0.20 mm孔径直径喷油器时的燃烧过程与排放特性进行仿真模拟对比研究.计算结果表明:对于三种燃料,随着喷孔直径减小,燃烧始点提前,燃油消耗速率与累计放热率升高,缸内燃烧温度和OH活性基浓度增大,燃空当量比降低,NO排放增加,碳烟和CO排放则减小;随着喷孔直径增大,B100的燃烧消耗速率低于B0;采用相同喷孔直径时,NO随着生物柴油掺混比增大总体升高,B100的碳烟和CO排放明显低于B0,而B10的碳烟随着喷孔直径增大稍高于B0.