直喷柴油机燃烧的现象学快速预测模型

摘要

为了快速且准确地预测直喷柴油机的放热及排放情况,提出了直喷柴油机燃烧的现象学快速预测模型.该模型基于气相射流喷雾模型,将柴油机的燃烧过程分为预混燃烧、喷射中的扩散燃烧及喷射后的扩散燃烧三个阶段进行燃烧计算,并将喷雾区域分为已燃区和未燃区进行排放计算.该模型相较于多区模型,简化了分区,考虑了喷油产生湍动能的影响.在额定转速下,基于90％负荷标定的模型预测结果和潍柴WP7柴油机其它负荷的试验结果相比,最高燃烧压力和平均压力误差均小于5％;中高负荷的放热率趋势基本相同,10％累计放热对应的曲轴转角误差小于0.6℃A,90％累计放热时对应的曲轴转角误差小于5℃A;高负荷的排放预测误差在5％左右;且各工况计算可在数秒内完成.表明:所提出的模型能快速且较准确地预测直喷柴油机中高负荷工况下的燃烧情况.