不同进气氛围耦合废气再循环对双燃料发动机工作过程的影响

摘要

基于正庚烷、甲烷、乙烷、丙烷多组分混合物简化动力学机理耦合三维计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模型,模拟研究高替代率时不同进气氛围(H_(2)、O_(2)组分)耦合废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)对天然气/柴油双燃料发动机低负荷工作过程的影响机理。研究表明:在不同EGR率下,进气掺氢会使缸内燃烧速率显著加快,OH活性基浓度明显升高,CH_(4)排放显著降低,但CO排放升高;进气掺氧后,缸压及瞬时放热率峰值、最大压力升高率、最高燃烧温度及OH活性基浓度均升高,碳烟、CO和CH_(4)后期氧化作用增强使其最终排放降低,但NO_(x)排放升高。在EGR率小于29%,掺氢比小于2.5%时,在实现较低CO、碳烟排放的同时能显著降低CH_(4)排放和NO_(2)/NO_(x)比例;高EGR率时,进气掺氧能降低CO、碳烟排放,并改善CH_(4)与NO_(x)排放之间的折中关系。