重庆理工大学学报2022，Vol.36Issue(12) ：231-239.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.12.030

功率超声对燃烧工质活性与反应路径的调控特性

Regulation of combustion working medium activity and reaction path by power ultrasound

张世伟 刘亚亭 李磊 史程 邸立明
重庆理工大学学报2022，Vol.36Issue(12) ：231-239.DOI:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2022.12.030
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功率超声对燃烧工质活性与反应路径的调控特性

Regulation of combustion working medium activity and reaction path by power ultrasound

张世伟 1刘亚亭 1李磊 1史程 2邸立明3
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作者信息

  • 1. 郑州旅游职业学院, 郑州 451464
  • 2. 燕山大学 河北省特种运载装备重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
  • 3. 燕山大学 河北省特种运载装备重点实验室, 河北 秦皇岛 066004;燕山大学 车辆与能源学院, 河北 秦皇岛 066004
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摘要

提出一种将功率声源物理嵌入汽油机燃烧室的多场耦合燃烧数值模拟方法,利用功率超声馈入策略研究了缸内极端环境下工质活性与燃烧反应路径精细化调控特性.基于台架试验数据校正原机三维数值模型,通过在燃烧室嵌入功率声源面特征,构建出声场与燃烧场耦合的多场数值模型,并利用动网格实现将频率20 kHz振幅30μm功率超声馈入汽油机缸内工作循环.通过对比分析4种超声馈入方案和无超声馈入方案的缸内燃烧数据,得出在压缩和点火燃烧阶段超声馈入燃烧室的S2方案对工质湍动能影响最为显著,其缸压峰值相比原机提升0.1 MPa,且各方案缸压曲线在0°CA TDC(top dead center,TDC)～30°CA ATDC(after top dead center,ATDC)出现明显分离.研究表明,合理利用功率超声馈入燃烧场能促进燃料氧化与燃烧进程,并加速OH自由基生成速率.在汽油机缸内瞬变极端燃烧环境下,低于10 ms的功率超声馈入已能对燃料活性及反应路径产生显著量化调控作用.

关键词

功率超声/燃烧过程/声源嵌入/反应路径/多场耦合

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基金项目

国家自然科学基金(51406174)

河北省自然科学基金(E2020203127)

燕山大学基础创新科研培育项目(2021LGZD014)

燕山大学基础创新科研培育项目(2021LGQN011)

出版年

2022
重庆理工大学学报
重庆理工大学

重庆理工大学学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.567
ISSN：1674-8425
参考文献量4
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