【作者】

Hyunchun Park

【摘要】

日趋严格的排放法规及低价的天然气导致双燃料发动机成为大发动机市场一个极具吸引力的选择。双燃料发动机如此引人注意，是因为它们在气体模式下排放（CO2、NOx、SOx和颗粒物）低，可以在不采用高额的后处理系统的情况下满足排放法规要求，同时，可以根据需要在天然气与柴油燃料之间柔性切换。然而，与传统柴油机相比，双燃料机的功率密度与热效率低，这是因为,为了防止异常燃烧（敲缸和早燃）及预混燃烧主导导致的燃烧不稳定，必须采用较低压缩比。 尽管在过去已经做出了很多努力提高双燃料燃烧发动机性能，但双燃料燃烧过程仍没有很好的被理解，特别是中速发动机。双燃料发动机的燃烧是通过少量柴油（通常占额定负荷能量的0.5~2%）微喷引燃的，其在一个较长的滞燃期后自动着火。一旦柴油着火，它会引起同步的稀薄均质油气混合物燃烧。这个同步的燃烧过程高度复杂，包含自点火化学、预混湍流火焰传播及两者之间的转化，很难被理解。因此，有必要找出双燃料燃烧不同的运行与控制参数之间的关系，以提高发动机性能。 本文关注现代重工工业的一款H35DF双燃料中速发动机的燃烧过程分析。基于一个经验燃烧模型，对不同工况下的发动机的试验性能数据进行分析。运行参数变化包括微预喷正时、微预喷持续期、微预喷压力、燃烧室及压缩比。该模型用于提高对变工况观察到的变化的理解。最终，采了用双韦伯函数对燃烧放热过程进行数学表达。对每一个试验数据进行单独分析，以获得适用于韦伯函数的放热率。韦伯参数作为目标值，发动机参数作为输入值，以找到适当的相关性。利用线性方法建立相关关系。用这个相关性预测的韦伯参数足够准确。本文建立的燃烧模型较好的预测了双燃料燃烧现象。双燃料燃烧模型研究了多个参数对双燃料燃烧放热率的影响，可以用于发动机性能的优化。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

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