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摘要
基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件CONVERGE研究了天然气直喷发动机的高压天然气射流混合、引燃燃烧及排放物生成等基础过程，详细分析了引燃方式和引燃距离对这些基础过程的影响。结果表明：高压直喷天然气射流能够明显促进引燃柴油喷雾发展与混合，但引燃柴油喷射对天然气射流发展影响不明显。高压直喷天然气射流火焰中心存在温度较低而天然气浓度较高的火焰内陷区，该内陷区是碳烟的主要生成区域，碳烟高浓度区位于火焰内陷区中后部。与引燃方式相比，引燃距离对火焰浮起长度、火焰内陷长度及NOx和碳烟排放有更明显影响。随引燃距离增加，火焰浮起长度和NOx排放增加，火焰内陷长度和碳烟排放减小。柴油喷入天然气中引燃在3种引燃方式中具有最高的放热率峰值和最短的燃烧持续期，其NOx和碳烟排放最低，但甲烷逃逸量最高。
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