基于莫斯–布鲁克斯烟灰模型的柴油机时空烟尘演化的模拟

基于莫斯–布鲁克斯烟灰模型的柴油机时空烟尘演化的模拟

直喷式柴油机具有较高的压缩比且没有节流损失，通常具有优越的燃油效率，成本也相对较低，但为实现未来日益严格的碳排放目标，柴油机排放控制技术需要进一步改进。柴油发动机排放的NOx必须减少到必要的水平以防止大气污染。

利用高保真的数值模型来精确显示烟尘产生的复杂过程。一个有效的化学机制与莫斯–布鲁克斯烟灰模型一起使用。研究首先确定1组模型常数，这些常数可以准确预测重型柴油机缸内时间/烟尘/体积的演化。当一个轻型柴油机的注入剖面变化时，1组相同的值也可以适用于模拟排气烟尘浓度的变化。研究了多次喷射参数对时空烟尘演化的影响。介绍了数值的制定、建立和柴油机的网状配置，详细验证了数值模型和烟尘模型常数的校准程序。研究了集成CFD化学动力学模型在轻型柴油发动机缸内烟尘形成过程中的应用。

这一组烟尘模型的常数值能够准确预测轻型柴油机缸内烟尘/体积/排气烟尘浓度的变化。通过增大停留时间使峰值烟灰含量减少，相应的排放量显著增加。20℃左右烟尘晕向缸内壁扩散分布，因此在内壁油膜处产生更多的烟尘沉积。介绍了在不同注入剖面情况下的缸内烟尘形成过程和传输过程。在原位测量无法实现的情况下，集成CFD和化学动力学模型可以了解缸内烟尘的反应变化。

刊名：Energy Conversion and Management（英）

刊期：2012年第58期

作者：Kar Mun Pang et al

编译：王维