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1、第1期(总第141期)现代车用动力No1(serialNo141)2011年2月MODERNVEHICLEPOWERFeb2011do:i10.3969/.jissn.1671-5446.2011.01.003*非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配杨海涛,夏兴兰,王胜利,郭立新,骆聪,华弢(中国一汽无锡油泵油嘴研究所,江苏无锡214063)摘要:采用三维计算流体力学(CFD)技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡
2、流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以实现NO排放和SOOT排放的全面降低。此外,对2款单缸柴油机的喷油嘴互换性也进行了适当的分析。关键词:CFD;喷雾;燃烧;优化匹配;非道路柴油机中图分类号:TK423.4;TK423.8文献标识码:A文章编号:1671-5446(2011)01-0010-06VirtualOptimalMatchingofIntakeandInjectionSysteminNon-roadDieselEngineYANGHa-itao,XIA
3、Xing-lan,WANGSheng-l,iGUOL-ixin,LUOCong,HUATao(FAWWuxiFuelInjectionEquipmentResearchInstitute,Wuxi214063,China)Abstract:Intake,compress,injectionandcombustionprocesswassimulatedbymeansof3DCFDtechnologywhichcanhelpusfindoutdifferentinfluenceofdieselengineemissionbetweenthedifferentcombi
4、nationofintakeswirlandinjectionnozzle.Theresultshowstha,tlimitintakeswirlandincreaseflowcoefficient,decreaseinstallationinclinationangleofinjector,reducediameterofnozzleholeanddelayinjectionadvanceanglecandecreaseNOandSOOTinthesametime.Besides,exchangeabilityofinjectionnozzleisre-search
5、edbetweentwosinglecylinderdieselengines.Keywords:CFD;spray;combustion;optimalmatching;non-roaddieselengine引言指导柴油机的优化设计。随着计算机技术的不断发展,计算速度和精度的不断提高,以及发动机排放法随着非道路用柴油机的使用越来越多,其尾气规的日益严格,CFD技术在柴油机优化设计中得到排放对大气污染的贡献率也越来越大,中国于2007了更充分的应用,可以降低研发成本、缩短开发周[2]年推出了非道路移动机械用柴油机排气污染物限期,而且能为真实的配机试验提供重要的
6、指导。值,特别是其中第II阶段标准对各功率段的非道路[1]用柴油机都提出了具体的排放限值。1柴油机参数合理地组织供油、进气和燃烧过程,是降低非道路用柴油机排放的关键。要想优化进气道、燃烧室本研究针对H20和H24单缸柴油机,其主要技结构,以及合理匹配油、气、燃烧室三者之间的关系,术参数见表1。需要更加深入的去研究进气过程、缸内气流运动、燃油喷雾甚至是燃烧过程等。采用CFD(Computer2计算模型FluidDynamic)数值模拟方法可以提供极大的助力,在经过试验数据标定之后,数值模拟能够有效并可2.1计算网格靠的仿真柴油机气流运动过程、喷雾燃烧过程,进而采用
7、ES-ICE软件构建柴油机动网格模板,*收稿日期:2010-11-10作者简介:杨海涛(1976-),男,河南开封人,博士,高级工程师,目前主要从事发动机复杂内部流动及传热的研究。基金项目:国家863计划高压喷油泵关键技术与产品开发(2009AA045101);江苏省自然科学基金项目(BK2009507)。2011年第1期杨海涛,等:非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配11STAR-CCM+模块为气道部分划分多面体网格,利用网格,再用ES-ICE软件装配成完整计算网格,如图1ANSYS-ICEMCFD软件为燃烧室划分六面体
