汽油摻混二甲醚燃燒數(shù)值模擬.pdf

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1、第55卷第1期V01.55No.1農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程AGRICULTURALEQUWMENT&VEHICLEENGINEERING2017年1月January2017doi:10.3969/j.issn.1673—3142.2017.01.009汽油摻混二甲醚燃燒數(shù)值模擬王文龍,霍煒,李園園,樊華敏(266071山東省青島市青島大學(xué)機電工程學(xué)院)[摘要]為研究二甲醚作為代用燃料摻入汽油時的燃燒特性,利用AVLFire軟件對汽油摻混二甲醚進行了模擬仿真。針對二甲醚的摻入比例分剮為5%、100/o、15%以及20%進行了模擬,同時模擬了不同溫度對燃

2、燒的影響。結(jié)果表明:隨二甲醚摻入量的增加,混合燃料燃燒速度增快;溫度越高,燃燒所達(dá)到的壓力越高。[關(guān)鍵詞]混合燃料;二甲醚;AvLFire;數(shù)值模擬【中圖分類號】U473.5[文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【文章編號】1673—3142(2017)01-0039-05NumericalSimulationofCombustionofGasolineBlendedwithDM哐WangWenlong,HuoWei,LiYuanyuan,F(xiàn)anHuamin(SchoolofElectromechanicEngineering,QingdaoUniversity,Q

3、ingdaoCity,ShandongProvince266071,China)[Abstract】Inordertostudythecombustioncharacteristicsofdimethyletherasasubstitutefuelblendedwithgasoline,thispa-perusesAVLFiresoftwaretosimulatethegasolineblendingofDME.Intheprocessofnumericalsimulation,theincorporationratiois5%,10%,15%

4、and20%respectively,thesimulationiscarriedouttosimulatedifferentproportionsandtheeffectofdif-ferenttemperatureonthecombustion.Theresultsshowthat.witIltheincreaseofthecontentofdimethylether,theburningrateofthemixedfuelincreasesrapidly;thehigherthetemperature,thehigherthepressu

5、reofthecombustion.[Keywords】mixedfuel;DME;AVLFire;numericalsimulationO引言隨著經(jīng)濟的急速發(fā)展,我國汽車的生產(chǎn)制造業(yè)也蓬勃發(fā)展,對能源的需求量也進一步增加,我國作為能源生產(chǎn)以及消費的大國,能源消耗量已位居世界第二[1】。2010年,我國對進口原油的依存度已經(jīng)超過50%(捫。而國際政治經(jīng)濟形勢的變化將嚴(yán)重影響我國對原油的進口。這將嚴(yán)重影響我國的經(jīng)濟發(fā)展,對我國的能源安全造成嚴(yán)重威脅。因此,有必要加強對代用燃料的研究,尋找資源豐富、生產(chǎn)工藝簡單的代用燃料具有深遠(yuǎn)的政治經(jīng)濟意義[31

6、。關(guān)于二甲醚用作代用燃料,國內(nèi)外展開了廣泛的研究。北京工業(yè)大學(xué)的梁晨利用一套電子控制單元。實現(xiàn)了配制汽油與二甲醚在不同混合比例及空燃比的混合燃料,并且在汽油機上進行了燃燒實驗,結(jié)果表明在汽油中摻人二甲醚后,混合燃料的火焰發(fā)展期縮短、循環(huán)變動降低。并且收稿日期:2016-07—12修回日期:2016-07—21在稀燃時摻入二甲醚熱效率提高,HC排放降低達(dá)50%?。英國布魯內(nèi)爾大學(xué)的H.F.Zhang等在一臺單缸汽油機上進行了一系列研究,實現(xiàn)了二甲醚的穩(wěn)定燃燒,相比于傳統(tǒng)的燃油噴射,使NOx降低了90%EsJ。密歇根州立大學(xué)的ElisaToulso

7、n等建立了二甲醚的多步點火模型,以研究二甲醚在快速壓縮機中的自燃情況【6]。韓國機械與材料研究所在一臺汽油機上利用LPG摻混二甲醚進行了試驗,并測試了發(fā)動機1800~3600drain范圍內(nèi)發(fā)動機的工作狀況、排放以及燃燒的穩(wěn)定性[7]。漢陽大學(xué)的HyungJunKim利用試驗以及數(shù)值模擬的方法研究了柴油機噴射二甲醚時的噴射特性、燃燒特性和排放特性[引。由于已有的研究主要集中于將二甲醚替代柴油上。因此開展將二甲醚摻混入汽油的燃燒特性的研究,將有利于二甲醚代用燃料的應(yīng)用及推廣。.1模型的建立在進行建模之前,為了使計算簡單,假設(shè)燃燒農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程

8、2017焦室內(nèi)的工質(zhì)均勻,并且溫度、壓力等條件在各個點也是均勻的.燃燒室的初始溫度與壁面溫度相等。本文所采用的模型是利用CATIA三維軟件創(chuàng)建出燃燒室

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