【作者】

Andrew Loetz

【摘要】

尽管与同水平的柴油机相比，固定式天然气发动机的污染物排放很少，但其仍然是发动机制造商关注的主要发展问题。当消费者要求高能量密度、低油耗及低安装成本时，社会却致力于降低整体污染物排放以保持当地的空气质量水平。对于采用稀薄燃烧技术和开式燃烧室的发动机，NOx的形成过程相对简单，即主要由温度和可燃混和气的组成决定。但对采用稀薄燃烧技术且含预燃室的发动机，由于可燃混和气在预燃室与主燃室间存在分层，且不同燃烧室内的温度分布和混合气构成均存在差异，相应NOx的形成过程则更为复杂。先前的研究结果表明，对于预燃室式发动机，绝大多数的NOx在预燃室内形成，特别是发动机在稀燃极限附近运行且主燃室内的空燃比为2.0左右时。为更深入了解预燃室内NOx的形成过程，本论文同时采用理论和试验的方法进行研究。本文从根本上分析了控制NOx生成的物理和化学机制。其中，作者改进的一维模型在某种程度上可从物理和化学机制上准确反映主燃室和预燃室的分层情况。本文利用该模型模拟了NOx排放，并与宽工况范围内整机NOx排放和不同曲轴转角下预燃室内的NOx排放试验结果进行了对比。同时，本文还详细介绍了利用高速气体取样阀精确测量预燃室中气体成分随曲轴转角变化的方法。本文的试验和讨论结果为中速天然气发动机预燃室对总NOx的影响提供了清晰的理论解释。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

【下载次数】

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