《EGR在火花點燃式甲醇發動機中爆震抑制機理的研究》是依託天津大學，由汪洋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：EGR在火花點燃式甲醇發動機中爆震抑制機理的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：汪洋
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我們的前期研究表明：EGR(廢氣再循環)可以有效抑制火花點燃式甲醇發動機的爆震傾向，已開發成功壓縮比和柴油機相同的火花點燃式高壓縮比甲醇發動機，並實現了和柴油機相近的熱效率。然而EGR的爆震抑制機理目前還缺少理論解釋。本研究首先通過發動機樣機的台架實驗，探索EGR對爆震邊界和缸內壓力、放熱率特性的影響規律；進而建立光學快速壓縮機，採用PIV（雷射粒子圖像測速）技術和高速攝像方法，捕捉爆震火核的發生地點、時間和擴散速度，進一步揭示EGR對爆震火核形成和發展的影響規律；最後採用CFD和化學反應動力學模型分析手段，從末端混合氣的熱力學特性、流體力學特性、化學反應歷程角度，闡述EGR對爆震現象的內在影響途徑和作用機制。探尋導致目前爆震理論預測與實驗結果出現實質性差異的未知影響因素，並對爆震理論加以完善，將是本研究的最大學術貢獻。本研究所獲結論還可以為高壓比甲醇發動機技術的改進提供理論指導。
結題摘要
開發成功高壓縮比火花點燃式甲醇發動機樣機，保留了柴油機原型機相同的壓縮比，實現了和柴油機相近的熱效率。台架實驗結果表明：EGR(廢氣再循環)可以有效抑制火花點燃式甲醇發動機的爆震傾向；基於液壓原理建立了快速壓縮膨脹機，通過快速壓縮膨脹機實驗，研究了混合氣濃度、壓縮比、多火花點火對甲醇混合氣燃燒放熱速率、指示功、缸內最大爆發壓力、爆震強度的影響規律；採用大渦模擬（LES）和詳細化學反應動力學模型，建立了甲醇發動機的燃燒過程仿真模型，該模型可以實現滯燃期、火焰傳播、爆震發生過程的仿真預測，利用所建立的仿真模型，研究了爆震發生過程中中間產物的生成規律，缸內壓力震盪幅度的空間分布。研究了EGR、點火相位對爆震強度的綜合影響規律。以指示熱效率為最佳化目標，以爆震強度為限定條件，提出了EGR率和點火相位的配合策略。本研究通過理論研究，揭示EGR在高壓縮比甲醇發動機爆震抑制方面的作用和機理，並通過樣機實驗加以驗證，研究結果為火花點燃式發動機實現壓縮比提供了技術途徑和理論指導。
