燃烧室形状对天然气发动机燃烧过程影响的研究

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1、第3O卷第4期内燃机工程Vo1．30No．42009年8月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringAugust．2009文章编号：1000-0925(2009)o4一o028一o6300064燃烧室形状对天然气发动机燃烧过程影响的研究焦运景，董宏。，张惠明，杨志勇。，张自立。，司鹏鸥，程辉。(1．天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072；2．天津大学内燃机研究所，天津300072；3．东风南充汽车有限公司，南充637000)EffectofCombustionChamberGeometryonCombustio

2、nProcessinSparkIgnitionNaturalGasEngineJIAOYun-jing，DONGHongz，ZHANGHui—ming，YANGZhi—yong3，ZHANGZi—li。，SIPeng-kun，CHENGHui。(1．StateKeyLaboratoryofEngines，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．InternalCombustionEngineResearchInstitute，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；3．DongfengNan

3、chongAutomobileCo．，Ltd．，Nanchong637000，China)Abstract：IntheprocessofoptimizingCNGengine，threetypesofcombustionchambersweredesignedwithaconstantcompressionratio．ByadoptingCFDnumericalsimulationsoftware，thecombustionprocessandgasflowinthreecombustionchamberswithdifferentgeometricshapeswe

4、resimulatedandthesimulatedresultswereverifiedonanengine．By3Dsimulation，temperaturefields，turbulencekineticenergyandcom—bustionduration．Inthecylinderofthreecombustionchamberswereobtainedandanalyzed．Theresultsshowthatthecombustionchamberswithdifferentgeometryhavedifferentsquisharea；thesq

5、uishflowinten—sitybecomesstrongerwiththeincreaseofsquisharea；highersquishflowintensityisfavorabletotheflamepropagationinthecombustionchamber．Ifthesquishareaistoolarge，thetemperatureincylinderwillfastincrease，whichwillresultinincreaseofNOemission．Thebestcombustionchamberisdeterminedbyco

6、m—paringnumericalsimulationresultswithexperimentalresults．摘要：在对天然气发动机燃烧室进行优化的过程中，在一定压缩比下，开发设计了3种不同形状的燃烧室。应用CFD对不同形状燃烧室的缸内气体流动及燃烧过程进行了数值模拟，并在台架上进行了试验验证。模拟得出了缸内气体湍动能分布、温度场分布及燃烧持续期。针对不同形状燃烧室的缸内气体湍动能与温度场进行了详细分析后得出：增大挤气面积，则挤流强度增大，提高了缸内气体的流动速率，有利于提高火焰传播速度，改善天然气燃烧速度慢的特点；但挤气面积过大时，缸内燃烧速度过快，温度峰值

7、增大，使NO排放增加。最终将模拟结果与试验结果进行对比，综合考虑动力性经济性与排放性能，选取了最优形状燃烧室。关键词：内燃机；火花点火；天然气发动机；燃烧室形状；燃烧过程Keywords：ICengine；sparkignition；naturalgasengine；combustionchamber；combustionprocess中图分类号：TK464文献标识码：A收稿日期：2008-05-06基金项目：国家“八六三”商技术研究发展计划资助项目(2006AAIIAIB2)作者简介：焦运景(1971一)。女，博士生，主要研究方向为内燃机工作过程与排放控制，E