火花点火式沼气燃烧的试验研究

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1、中国沼气ChinaBiogas2015，33(3)61火花点火式沼气燃烧的试验研究1111，221杨建军，彭忆强，黄海波，施崇槐，吕贵军，暴秀超(1．西华大学交通与汽车工程学院，成都610039;2．成都安美科燃气技术有限公司，成都611743)摘要:文章对一点燃式内燃机改装的沼气发电机建立了其盆形燃烧室的模型，并对其燃烧过程进行了模拟。结果表明，盆形燃烧室通过改进压缩比，在缸内组织形成了一定的气流运动，有利于促进沼气的燃烧过程进行。利用定容燃烧弹对配制的实验沼气进行了层流燃烧特性试验研究，测得了沼气的拉伸火焰燃烧速度及缸内压力，结果表明，CO2的加入对燃烧有抑制作用，沼气

2、火焰传播速度变慢，缸内最高爆发压力下降。研究结果为沼气在内燃机上应用时的改进设计提供了依据。关键词:燃烧室;沼气发电机;火焰速度;内燃机中图分类号:TK464;S216．4文献标志码:A文章编号:1000－1166(2015)03－0061－0511ExperimentalonCombustionCharacteristicsofBiogasIgnition/YANGJian-jun，PENGYi-qiang，HUANG11，221Hai-bo，SHIChong-huai，LVGui-jun，BAOXiu-chao/(1．SchoolofTransportationandA

3、utomotiveEngi-neering，XihuaUniversity，Chengdu610039，China;2．ChengduAmicoTechnologiesCoLtd，Chengdu611743，China)Abstract:Abowl-shapedcombustionchambermodelwasestablishedforbiogasgeneratorsconvertedbyspark-ignitionin-ternalcombustionengine，anditscombustionprocesswassimulated．Theresultsshowedt

4、hat，byimprovingthecompres-sionratio，someairmovementwasformedincombustionchamber，whichcouldpromotethebiogascombustion．Thelami-narcombustioncharacteristicsofbiogaswasstudiedadoptingconstantvolumebomb．Thestretchedflamespeedandcylin-derpressureweredetermined．TheresultsshowedthatCO2hadinhibitio

5、neffectoncombustion，makingthebiogasflamepropagationspeedbecomeslowerandmaximumcylinderpressurebecomelower．Keywords:combustionchamber;generatorwithbiogasasfuel;flamerate;internalcombustionengine［3］沼气是一种新型的可再生能源，主要由有机物烧室的特点是凹坑较浅，底部较平。为详细分析发酵产生，其燃烧产生的废气污染物较少，具有资源盆形燃烧室形状对缸内混合气及火焰传播的影响，［1］广泛、价格

6、便宜、排放清洁的特点。四川拥有农本文应用CFD软件，对由某4100汽油机改造的沼村沼气用户近600万户，同时，四川是一个农业养殖气发电机的燃烧室内的燃烧过程进行了三维数值模大省，随着农村养猪集约化发展，大、中型养猪场排拟，得出缸内压力、速度和湍动能分布等信息，并利泄物所带来的环境污染已引起环保部门的高度关用定容燃烧系统对沼气燃烧速度进行了层流火焰传注。通过建立沼气池对养猪场的排泄物进行发酵处播速度测量，为盆形燃烧室使用沼气作替代燃料时理是生态养殖业的发展方向，利用沼气发电解决养的改进提供依据。猪场自身供电问题，是有效利用沼气、实现节能减排1沼气理化特性的重要途径。沼气内燃机

7、是实现生物质沼气的热值转换为动能，带动发电机组转换为电能的重要装置。沼气的主要成分是甲烷，含量达50%～70%，沼气的主要成份是甲烷，其火焰传播速度较慢，其它的主要成分是二氧化碳(25%～50%)，还含有层流火焰速度低于汽油－空气的层流火焰传播速［4］少量的硫化氢、氧气及一氧化碳等气体。由于沼度，因此，合理组织缸内气流运动，促进燃烧的进行，气的主要成分是甲烷，甲烷的着火温度较高(905．3［2］对点燃式沼气内燃机就变得尤为重要。盆形燃K)，燃烧速度较慢，另外，沼气中大量存在的CO2对收稿日期:2014-07-21项