内燃机工程

作者：袁国存,刘少华,申立中,毕玉华,雷基林,彭益源

单位：昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,云南菲尔特环保科技股份有限公司,昆明 650300

关键词：氨/氢/柴油,燃烧机理,点火延迟时间,层流火焰速度,射流搅拌反应器氧化,

基金：国家自然科学基金项目（52066008）；云南省杨延相专家工作站项目（202205AF150075）

使用Chemkin软件中的Reaction Workbench模块，构建了由70种物种和392步基元反应组成的氨/氢/柴油（ammonia/hydrogen/diesel， AHD）三燃料燃烧机理。利用Chemkin软件对AHD机理进行化学动力学验证，同时通过将AHD机理与计算流体力学（computational fluid dynamics， CFD）模型耦合的方法，对发动机不同燃料燃烧模式下的燃烧过程和排放进行对比验证。结果表明，AHD机理对氨、氢、柴油的点火延迟时间、层流火焰传播速度、射流搅拌反应器（jet stirred reactor， JSR）氧化关键组分浓度变化的预测值与试验结果吻合较好，平均误差均在一个数量级内；通过CFD模型与AHD机理耦合，在纯柴油、氨/柴油、氨/氢/柴油三种燃烧模式下，发动机缸内压力和放热率的模拟值与试验结果的变化趋势一致，最大误差均在10%以内。在标定工况（1 800 r/min）下，随着氢能比增大，点火延迟期缩短，燃烧速率加快，CO和碳氢化合物排放逐渐下降，NOx排放呈上升趋势。

来源：2024年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

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