氨/柴油燃烧模型构建及低速机性能优化

作者：刘海峰; 宋腾达; 黄志雄; 毛一玲; 赵令猛; 郑尊清^*

来源：内燃机学报, 2023, 41(05): 395-403.

DOI：10.16236/j.cnki.nrjxb.202305046

• 低速机
• 氨/柴油双燃料
• 压缩比
• 当量比

基于化学反应动力学及三维计算流体动力学(CFD)耦合开展了低压氨/柴油双燃料低速机的燃烧和排放仿真研究．构建了氨/柴油双燃料机理，其滞燃期、层流火焰速度及重要组分浓度的计算结果与试验结果吻合良好；在CONVERGE中建立了低速船机的三维CFD模型，确定了G方程模型中NH3燃料层流火焰速度的经验参数，研究了压缩比和当量比对氨/柴油双燃料低速机性能的影响．结果表明：适当提高压缩比可以改善氨着火燃烧的稳定性，压缩比为14.5可获得较高效率并将最大爆发压力控制在合理范围；氨燃料当量比在0.410附近性能达到最优，当量比更高使着火过于提前、燃烧温度大幅提高，导致热效率下降和NOx排放明显升高，而当量比更低时指示热效率降低．在当量比为0.410、压缩比为14.5时氨/柴油双燃料低速机获得了效率及排放相互折衷下的最优值．

• 单位
  内燃机燃烧学国家重点实验室; 天津大学; 广西玉柴机器股份有限公司