【作者】

Kazuyuki Koda

【摘要】

为了保护全球环境，天然气发动机在船舶工业领域开始受到重视。此外，从能源紧缺的角度出发，它们也被用于燃气热电联产系统。由于具有较高的热效率和突出的排放性能，预燃室式气体燃料发动机常作为船舶发动机和燃气热电联产系统的动力来源。对于稀燃混合气，该类型发动机拥有更稳定的燃烧状态及更高的热效率，即利用预燃室中火花点火系统产生的热气流作为主燃烧的引燃装置。对于后续降低油耗的目标，降低发动机的热损失十分必要。但对具有预燃室的气体燃料发动机来说，其主燃室内的热传导机制尚不明确，因此难以有效实现热损失的减少。目前针对柴油机存在一些直接测量热损失的案例，但几乎没有针对含预燃室气体燃料发动机的研究。因此，为掌握预燃室式气体燃料发动机的热损失现象，本文直接测量了某单缸机燃烧室壁面的热流密度分布。其中，主要的测量点均安装于活塞上。这是因为火焰通过直接指向活塞的热流传播使活塞成为热损失的主要来源。测量点沿热流方向放置，同时在不同气流间放置以便于比较。此外，本研究通过测量缸盖和缸套表面的热流分布来确定近壁面的热损失，并利用置于壁面的同轴热电偶测量燃烧室壁面的瞬态温度。为了引出活塞表面同轴型热点耦的电缆，本研究采用了与曲轴箱连接的联动系统。同时以实时测得的燃烧室壁面温度为边界条件，通过求解非稳态热传导方程得到瞬态热流分布。在此基础上，利用测量得到的瞬态热流分布即可直接得到发动机燃烧室壁面不同时刻的热通量。另外，基于测量结果计算燃烧室壁面的总热损失，即可确定产生热损失的主要部位。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

3

返回