内燃机工程

作者：袁成威，刘博，江枭枭，周磊，陈锐，卫海桥

单位：1.天津大学 内燃机燃烧学国家重点实验室,天津 300072, 2.中船动力研究院有限公司,上海 201206, 3.拉夫堡大学 航空与汽车工程系,拉夫堡 LE11 3TU, 英国

关键词：低速船用发动机；双燃料；压力振荡；米勒循环；喷射策略,计算流体力学,

基金：船用低速机工程（一期）研制项目（CDGC01-KT0308）

基于计算流体力学（CFD）软件CONVERGE建立了大型低速2冲程柴油引燃缸内直喷天然气船用发动机燃烧仿真模型。首先通过试验结果对模型进行了验证，进而开展了天然气高压喷射模式（high pressure direct injection，HPDI）下米勒循环和天然气两次喷射策略对发动机压力振荡的抑制效果研究。结果表明，推迟排气门关闭时刻，整体燃烧压力降低，燃烧相位推迟，发生剧烈压力振荡的时刻也推迟。排气门关闭时刻推迟较小时压力振荡强度降低，但过度推迟反而提高缸内压力振荡的强度，这主要是缸内热力学状态变化和燃料自燃特性相互作用的结果。通过调整预喷射量，可以降低燃烧前形成的可燃混合气量，从而影响燃烧过程中预混合燃烧比例，可以有效抑制压力振荡.但会导致输出功率降低及能耗增大。相比预喷射量，喷射间隔对缸内压力振荡的影响较小，但过大喷射间隔会影响燃烧相位，导致功率损失严重。合理的喷射策略可以在抑制压力振荡的同时保证功率输出。

来源：2019年第6期

《内燃机工程》期刊编辑部

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