天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟
燃气轮机燃烧过程的数值模拟与优化研究
燃气轮机燃烧过程的数值模拟与优化研究燃气轮机是一种重要的能源装置，广泛应用于发电、飞机等领域。
而燃烧过程作为燃气轮机运行的核心，其高效率和低污染对于燃气轮机的性能有着重要的影响。
因此，燃气轮机燃烧过程的数值模拟与优化研究成为了一项重要的课题。
燃气轮机燃烧过程的数值模拟是一种通过计算机仿真来模拟和预测燃气轮机燃烧过程的方法。
通过数值模拟，可以分析和优化燃气轮机燃烧过程的各种参数，以提高其性能和效率。
数值模拟方法在工程领域得到了广泛应用，它可以将燃气轮机燃烧过程的复杂问题简化为一系列数学方程，并通过计算机的计算能力来求解这些方程，从而得到燃气轮机燃烧过程的各种参数和性能。
在进行燃气轮机燃烧过程的数值模拟时，需要考虑的因素非常多。
其中，燃料的燃烧特性和燃烧速度是最重要的因素之一。
燃气轮机一般采用天然气或石油气作为燃料，而这些燃料的燃烧特性和燃烧速度对于燃气轮机的性能有着直接的影响。
因此，在进行燃气轮机燃烧过程的数值模拟时，需要准确地描述燃料的燃烧特性和燃烧速度。
另外，燃气轮机燃烧过程的数值模拟还需要考虑燃烧室的几何结构和空气流动情况。
燃气轮机燃烧室的几何结构和空气流动情况对于燃气轮机的燃烧效率和排放性能有着重要的影响。
因此，在进行燃气轮机燃烧过程的数值模拟时，需要对燃烧室的几何结构和空气流动情况进行精确的建模和仿真。
此外，燃气轮机燃烧过程的数值模拟还需要考虑燃烧产物的生成和传输过程。
燃气轮机在燃烧过程中会产生大量的燃烧产物，如二氧化碳、氮氧化物等。
这些燃烧产物对于环境和健康有着重要的影响。
因此，在进行燃气轮机燃烧过程的数值模拟时，需要对燃烧产物的生成和传输过程进行准确的建模和仿真，以预测和控制燃气轮机燃烧过程中产生的污染物。
对于燃气轮机燃烧过程的数值模拟研究，其优化是非常重要的。
通过优化燃气轮机燃烧过程，可以提高其燃烧效率和环保性能。
优化方法一般包括参数优化和结构优化两个方面。
参数优化是通过调整燃气轮机燃烧过程中的各种参数，如燃料供给量、空气流量等，以寻找最优解。
内燃机燃烧过程的数值模拟与优化
内燃机燃烧过程的数值模拟与优化内燃机是一种应用广泛、性能稳定的动力装置。
传统的燃烧过程设计采用试错法，需要进行大量的试验，计算成本高昂，浪费资源，而且不一定能够实现最佳燃烧效果。
因此，研究内燃机燃烧过程的数值模拟方法与优化技术，对于提高内燃机性能、降低污染排放、节约能源都有重要意义。
一、内燃机燃烧过程的特点内燃机的工作步骤是：吸气、压缩、燃烧、膨胀和排气。
其中，燃烧过程是整个工作中最重要的环节。
内燃机燃烧过程的特点主要包括三个方面。
第一，非常快速。
内燃机燃烧需要极短的时间，例如，汽油机的燃烧时间只有1ms左右。
由于燃烧时间非常短，因此难以使用传统数学方法和实验方法来研究。
第二，非常复杂。
燃烧过程涉及物理、化学和传热学等学科，涉及空气、燃料、气体混合、温度、压力等多个参数，非常难以进行简单的数学描述。
第三，非常重要。
燃烧过程决定了内燃机的功率和效率，同时也是产生排放污染物的重要原因，因此对于燃烧过程的深入研究具有极其重要的意义。
二、数值模拟在内燃机燃烧过程中的应用数值模拟是一种依靠计算机模拟物理过程的方法。
在内燃机燃烧过程中，数值模拟可以用来模拟燃烧室内的动态流场、温度、压力、燃料分布和燃烧反应等。
数值模拟方法主要包括三类：基于经验公式的模拟方法、基于CFD的模拟方法和基于混合方法的模拟方法。
其中，基于CFD的模拟方法是目前最为常用的方法，它可以有效地解决燃烧过程的复杂性和快速性问题。
基于CFD的模拟方法可以分为三个步骤：网格化、模拟计算和后处理。
首先，需要将燃烧室进行网格化，然后将物理方程和化学反应方程进行离散化，并在计算机上进行模拟计算。
最后，需要对计算结果进行后处理，以得到燃烧室内的各种参数分布、燃料分布和气体反应等信息。
数值模拟可以提供全面的、动态的、准确的参数分布信息，可以帮助设计师理解燃烧过程中的物理现象和化学反应，并且能够帮助设计师优化燃烧室结构和燃烧过程参数。
数值模拟可以省去大量的试验成本，提高内燃机的设计效率。
发动机燃烧过程的数值模拟方法
发动机燃烧过程的数值模拟方法发动机作为现代交通工具的核心部件，发挥着关键性的作用。
为了提高燃烧效率和节能减排，工程师们需要深入了解发动机燃烧过程，以便进行优化设计。
传统的试验方法费时费力且成本高昂，因此，数值模拟成为了研究发动机燃烧过程的重要手段之一。
本文将介绍一些常用的发动机燃烧过程数值模拟方法。
数值模拟方法是利用计算机仿真技术对发动机燃烧过程进行建模和模拟的过程。
在进行数值模拟之前，首先需要对发动机的几何结构进行建模，包括活塞、缸套、气门等各个部件。
然后，需要确定燃烧室的边界条件，如进气口和排气口的压力、温度等参数。
接下来，选择适当的数值方法和模拟软件，对燃烧过程进行模拟和计算。
在发动机燃烧过程的数值模拟中，最常用的方法包括有限元法（Finite Element Method, FEM）、有限差分法（Finite Difference Method, FDM）和有限体积法（Finite Volume Method, FVM）等。
有限元法是一种将复杂连续体划分为离散的小单元进行计算的方法。
将发动机燃烧室分割为微小的单元，利用连续体力学和热力学原理，计算每个单元内部的压力、温度和速度等物理量，并通过单元之间的连接关系，获得整个燃烧室的状态。
有限元法的优点在于能够准确地描述发动机内部复杂的流动和燃烧现象，适用于高精度的数值模拟。
有限差分法是将求解区域划分为网格，通过逐点逐个计算的方式，求解偏微分方程。
在发动机燃烧过程的数值模拟中，常用有限差分法对流体的动量、能量守恒以及质量守恒等方程进行离散求解。
有限差分法的优点在于数值计算简单直观，容易理解和实现，但对于复杂的流动和燃烧现象模拟能力有所限制。
有限体积法是将求解区域划分为离散的控制体积，通过在每个控制体积内求解质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程，获得流场的分布。
有限体积法在发动机燃烧过程的数值模拟中得到了广泛应用，特别是在包含复杂边界条件和非均匀网格的情况下。
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化
内燃机燃烧过程的数值模拟及优化内燃机作为重要的能源转化设备，其工作效率和排放性能的优化一直是研究的热点问题。
内燃机的燃烧过程是影响内燃机性能的关键因素之一。
传统的试验研究方法往往耗时耗力，并且受到实验环境和仪器设备的限制。
为了更好地研究内燃机燃烧过程，研究人员开始使用数值模拟技术进行研究。
数值模拟方法可以更精准地描述内燃机燃烧过程的细节，提高研究效率和准确性。
内燃机燃烧过程的数值模拟主要包括燃料喷射、混合、点火和燃烧四个过程。
其中，燃料喷射是内燃机燃烧过程的第一步。
喷油器将准确计量的燃油喷入气缸中，通过数值模拟可以确定燃油的喷射方向、喷射速度和喷雾分布等参数，为后续燃烧过程提供了基础。
燃料喷射之后是混合过程。
混合过程是指空气和燃料混合成为可燃气体的过程。
内燃机的燃烧过程需要有适量的空气参与进来，才能保证充分燃烧。
数值模拟可以模拟空气和燃料在气缸内的混合过程，包括流动特性和混合质量等方面的参数。
混合完成后，点火过程开始。
点火系统通过点火塞将电能转化为火花能，点燃混合气体，从而使混合气体发生快速的化学反应。
数值模拟可以模拟点火塞的位置、电极间距、点火时机等参数，进一步控制燃烧过程的精度和效率。
最后，是燃烧过程。
燃烧过程是内燃机燃烧过程的核心，直接关系到内燃机的功率、燃油消耗和废气排放等性能。
数值模拟可以模拟燃烧过程的很多细节，如热释放、温度和压力变化等参数，为内燃机工作特性的优化提供有力支持。
虽然数值模拟方法在内燃机燃烧过程研究中有着广泛的应用，但是其仍然存在一些挑战。
其中最主要的是数值模拟结果的可靠性和准确性。
内燃机的燃烧过程涉及到很多复杂的物理、化学和传热过程，这些过程之间相互耦合，难以进行精确计算。
因此，研究人员需要依靠理论模型和实验数据，不断改进数值模拟方法的精度和可信度。
此外，数值模拟方法的计算复杂度也是一个挑战。
内燃机燃烧过程的数值模拟需要精确描述数千个时间步的物理过程，需要高性能计算机和专业的数值方法支持。
内燃机燃烧过程数值模拟及优化
内燃机燃烧过程数值模拟及优化内燃机的燃烧过程是指燃油在气缸内与空气混合，然后在点火的作用下发生燃烧，进而产生功率和动力的过程。
与此相应，内燃机的燃烧效率直接影响着其热效率和经济性。
因此，内燃机的优化燃烧过程，提高燃烧效率成为目前发动机领域内的研究热点。
燃烧过程的数值模拟，是目前内燃机燃烧优化的主要手段。
通过数值模拟，可以得到内燃机的一些未知参数，并在此基础上进行优化。
下面将简单介绍内燃机燃烧过程的数值模拟及相应的优化方案。
1. 燃烧过程的数值模拟燃烧过程的数值模拟，主要包括以下三个方面：一是燃油喷射及雾化的数值模拟。
这需要建立燃油喷射模型，对喉管几何参数、燃油喷射压力等多种参数进行研究，进而得到燃油在气缸内喷射的状态和特点；二是燃烧过程的空气和燃料混合的数值模拟。
这需要建立气缸内的三维空气流动模型，通过模拟气缸内空气流动状态，来了解燃烧室中空气与燃油混合的情况；三是燃烧过程的数值模拟。
这需要建立燃烧反应模型，对燃料的化学反应进行模拟，并得到燃烧时产生的各种物质的浓度分布和温度分布等信息。
通过以上三个方面的数值模拟，我们可以得到内燃机燃烧过程中的温度、压力、速度等一系列参数，进而了解发动机的燃烧过程，对于改进内燃机性能，提升热效率、降低排放等方面具有非常重要的作用。
2. 优化燃烧过程的措施在了解了燃烧过程的情况之后，接下来需要考虑的是优化燃烧过程，进而提高内燃机的性能。
以下是几种常用的优化措施。
一是优化燃烧室的结构。
通过改变燃烧室的壁面形状、减小燃烧室的体积、增加气缸的缸廓曲线等方式，来优化燃烧室的结构，改善燃油和空气混合的情况，进而提高燃烧效率；二是优化燃油喷射系统。
通过改变燃油喷射压力、改良喷口结构等方式，进一步实现燃油和空气的良好混合，促进燃烧过程；三是通过优化气缸内的气流分布，改善空气和燃油之间的混合效果，减少"死区"发生，提高燃烧效率。
三种优化措施彼此之间并不独立，有时候需要综合采用。
内燃机燃烧过程的数值模拟与建模
内燃机燃烧过程的数值模拟与建模一、引言内燃机是一种将化学能转化为机械能的热力机械设备，其燃烧过程是内燃机工作的关键环节。
为了深入研究和改进内燃机的燃烧过程，数值模拟与建模成为一种重要的手段。
本文将介绍内燃机燃烧过程的数值模拟与建模的原理和方法。
二、内燃机燃烧过程的基本原理内燃机的燃烧过程可以简化为一个化学反应过程，即燃料和空气混合后在火花塞的作用下发生燃烧，产生高温高压气体驱动活塞运动。
而这个燃烧过程的性能直接影响内燃机的运行效率和排放性能。
因此，准确地模拟和建模内燃机的燃烧过程对于优化燃烧系统和改善内燃机性能至关重要。
三、内燃机燃烧过程的数值模拟方法1. 基于直接数值模拟（DNS）的方法：基于DNS的方法是一种将Navier-Stokes方程组作为基础方程，以最小尺度来模拟燃烧过程的方法。
这种方法的优点是能够提供详细的物理信息，但其计算量非常大，限制了其在实际工程中的应用。
2. 基于雷诺平均N-S方程（RANS）的方法：基于RANS的方法是一种将雷诺平均N-S方程作为基础方程，以平均尺度来模拟燃烧过程的方法。
这种方法的计算量相对较小，可以用于工程实践，但无法描述湍流细节。
3. 基于大涡模拟（LES）的方法：基于LES的方法是一种结合了DNS和RANS方法的方法，它通过直接模拟大尺度涡旋和使用模型来描述小尺度涡旋，既能提供一定程度的湍流细节，又减小了计算量。
这种方法在模拟高速流动、非均匀燃烧和湍流燃烧过程方面具有一定优势。
四、内燃机燃烧过程的数值建模方法1. 基于化学动力学模型的方法：基于化学动力学模型的方法是一种将燃烧过程建模为一组化学反应方程组的方法。
这种方法通过实验数据和化学动力学理论来构建和求解燃烧方程组，可以用于燃烧过程的网络分析和参数优化。
2. 基于喷雾模型的方法：基于喷雾模型的方法是一种模拟喷雾燃烧过程的方法，它将喷雾的运动和燃烧过程的相互作用建模为一组微分方程。
这种方法可以用于模拟喷雾燃烧的细节，对于燃油直喷和混合喷射等现代燃烧系统的研究具有重要意义。
火花点火天然气发动机燃烧过程数值模拟
本文 使用 大 型 Ｃ Ｄ模 拟 软件 Ｓ Ａ Ｆ Ｔ Ｒ—Ｃ Ｄ对 某 天然气 发 动机燃烧 过 程 进行 了数值 模 拟 ， 计算 得 到
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天然气 发动 机 的基 本参 数 如 表 １所 示 ， 模拟 计
作 者 简 介 ： 玉 恩 （９ ２一） 男 ， 殷 １８ ， 山东 青 岛 人 ， 程 师 ， 读 硕 士 ， 工 在 主要 研 究 方 向为 内燃 机 工 作 过程 数 值 模 拟 。
Ｗｉｈ ｎ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔｏ ｔ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ．ｓ ｍｅ ｉ ｏ ｍｐｏｔ ｎ ｎ ｏ ｍａｉ ｎ ｉ ｈ ｙｉ ｄ ｒｗｈｃ ｏ ｌ ｏ ｅ ａ ｑ ｉｅ ｒａ ｔｉ ｆｒ ｔｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｌｎ ｅ ｉｈ ｃ ｕ ｄ ｎ ｔｂ ｃ ｕ ｒ ｄ ｉ ｈｅｅ ｐ ｒｍｅ ｔｗａ ｂ ａｎ ｄ，ｕ ｈ ａ ｈ ｅｏ ｉｙ ａ ｄ ｔ ｍｐ ｒ ｔｒ ｉ ｌｓ Ｔ ｅ ｉｆ ｒ ｔｏ ｒ ｍ ｕ ｎ ｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓｏ ｔ ｉｅ ｓ ｃ ｓｔ ｅｖ ｌ ｃｔ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅｆｅｄ ． ｈ ｎ ｏ ｍａｉｎ ｆｏ ｎ — ｍｅ ｉａ ｉ ｌ ｔ ｎ ｇ ｖ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｏ ｙ ｇ ｉ ａ ｃ ｏ ｏ ｕ ｔｏ ｈ ｍｂ ｒ ｄ ｓｇ ｎ ｐ ｉ ｚｎ ｏ － ｒｅ ｌｓｍｕ ａｉ ｉｅ ｏ ｈｅ ｒ ｕ ｄ ｎ ｅ ｆｒ ｃ ｍｂ ｓｉｎ ｃ ａ ｅ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｏ ｔｍｉｉ ｇ ｃ ｒ ｏ ｎ
摘要 ： 用 Ｃ Ａ 公 司的 Ｃ Ｄ软件 Ｓ Ａ 使 Ｄ Ｊ Ｆ Ｔ Ｒ—Ｃ Ｄ对某 天然 气发 动机 燃烧 过程 进行 了模 拟计
算， 计算 的缸 内压 力与试验 结果 吻合 良好 ， 模拟 计 算获得 了试验 不 易得 到 的缸 内气体 速度 场 、
缸内直喷CNG发动机燃烧过程及NO生成率的仿真分析
缸内直喷CNG发动机燃烧过程及NO生成率的仿真分析缸内直喷CNG发动机燃烧过程及NO生成率的仿真分析缸内直喷CNG发动机是一种利用压缩自然气（CNG）作为燃料的内燃机。
CNG作为一种清洁能源，在环保方面有很大的优势。
因此，CNG发动机的研究和开发受到越来越多的重视。
本文将对缸内直喷CNG发动机的燃烧过程及NO生成率进行仿真分析。
缸内直喷CNG发动机的燃烧过程包括第一阶段混合气的形成和第二阶段混合气的燃烧过程。
第一阶段混合气的形成过程主要受到喷油和空气进气等因素的影响，混合气稳定性对后续的燃烧过程有很大的影响。
第二阶段混合气的燃烧过程是指混合气在高温高压条件下发生燃烧反应，产生机械能，使发动机运转。
CNG燃料的化学成分主要由甲烷组成，分子式为CH4。
在燃烧过程中，CNG分子与空气分子发生反应，产生CO2、水和一定的NOx等气体。
其中，NOx是一种臭氧前体，会对环境造成严重的污染问题。
因此，燃烧过程中NOx的生成率是一个很重要的指标。
在本文中，我们采用了CFD（Computational Fluid Dynamics）计算流体力学仿真方法对缸内直喷CNG发动机的燃烧过程及NO生成率进行了仿真分析。
在仿真过程中，我们选择了标准k-ε湍流模型来描述气体的湍流流动，同时采用反应与扩散模型（EDM）来描述混合气的燃烧过程。
仿真结果表明，在CNG发动机的燃烧过程中，NOx生成率主要受到燃油质量流量和进气压力等因素的影响。
进一步分析表明，当燃油质量流量增加时，NOx的生成率也随之增加。
这是因为燃油质量流量的增加会导致混合气中氧气浓度的降低，从而导致燃烧温度的升高和NOx的生成量的增加。
另外，进气压力的增加也会导致NOx的生成率的增加。
这是因为随着进气压力的增加，空气温度的升高会对燃烧过程产生影响，燃油的完全燃烧难度加强，从而导致NOx的生成量的增加。
总体而言，本文对缸内直喷CNG发动机的燃烧过程及NO生成率进行了仿真分析。
天然气发动机燃烧与排放特性数值模拟分析
川， 等： 天 然气发动 机燃 烧与排 放特 性数值 模拟 分析
工 程 与 技 术
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图 ４ 最 大 压 力升 高率 与 压 缩 比 的关 系
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第 ８期
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火花点火天然气发动机燃烧过程的多维数值模拟研究的开题报告
火花点火天然气发动机燃烧过程的多维数值模拟研究的开
题报告
一、研究背景与意义
天然气作为一种清洁、高效、环保的能源并具有广阔的应用前景。
然而，其燃烧特性具有复杂性，包括火焰传播速度、温度和化学反应等多个因素的相互作用。
因此，对于天然气发动机等领域的相关研究与开发，需要开展火花点火天然气发动机燃烧过
程的多维数值模拟研究。
二、研究内容
本研究旨在通过燃烧流场的多维数值模拟，对火花点火天然气发动机燃烧过程进行分析，重点探讨以下内容：
1、分析天然气的燃烧特性和机理，建立数学模型。
2、研究火花点火系统的性能，在不同条件下进行模拟和分析。
3、结合燃烧数值模拟和实验数据，验证模拟模型的准确性和可行性。
三、研究方法和技术路线
1、基于ANSYS Fluent软件，采用计算流体动力学（CFD）方法，对火花点火天然气发动机燃烧过程进行模拟和分析。
2、通过建立燃烧模型和流动模型，对火花点火过程的关键参数进行数值模拟。
3、结合实验数据，验证燃烧模型和数值模拟的准确性和可靠性。
四、研究预期成果
本研究预期将研究出火花点火天然气发动机燃烧过程的数值模拟方法，并对其进行验证和优化，形成可应用于实际生产的技术服务和咨询服务。
结果可以为相关涉及
天然气燃烧系统及设备的企业提供技术支撑，促进产业发展和市场竞争力的提升。
五、进度安排
1、第一年：研究天然气燃烧模型和流动模型，开展流场模拟研究。
2、第二年：开展火花点火系统模拟研究，搭建数值模拟实验平台。
3、第三年：验证模拟模型的可行性和精度，进行初步的优化研究。
汽车发动机燃烧过程的数值模拟与优化
汽车发动机燃烧过程的数值模拟与优化随着现代汽车工业的发展，汽车发动机的效率和性能成为汽车制造商和消费者共同关注的焦点。
而汽车发动机的燃烧过程是其性能和排放特性的核心。
为了提高汽车发动机的燃烧效率和减少尾气排放，科学家和工程师们积极探索数值模拟和优化技术。
本文将讨论汽车发动机燃烧过程的数值模拟与优化的相关技术和方法。
汽车发动机燃烧过程的数值模拟是一种利用计算机模拟方法，通过数学模型和计算流体力学（CFD）技术，对发动机燃烧过程进行精确预测和分析的过程。
数值模拟可以提供详细而全面的燃烧特性数据，如压力变化、燃烧速度和温度分布等，以及提供对燃烧产物和排放物的分析。
通过对燃烧过程的深入理解，可以为发动机设计和优化提供重要的参考依据。
在汽车发动机燃烧过程的数值模拟中，涉及到多个关键环节和问题。
首先是燃烧模型的选择，即选择合适的数学方程和模型来描述燃烧过程。
常用的燃烧模型包括经验模型、半经验模型和基于物理的模型。
其次是燃烧参数的输入和校验，如燃烧室形状、活塞运动和喷油系统参数等。
这些参数的准确输入对模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
此外，网格划分和边界条件设置也是影响数值模拟结果的重要因素。
通过数值模拟，可以对发动机燃烧过程进行优化。
优化的目标可以是提高燃烧效率和功率输出，减少尾气排放和热损失。
为了达到这些目标，需要在数值模拟的基础上进行参数优化和结构优化。
参数优化包括调整喷油系统、气缸压缩比、进气和排气系统等参数，以寻求最佳的燃烧效果。
结构优化包括调整活塞形状、燃烧室形状和气缸壁材料等，以改善燃烧过程的流动特性和传热特性。
除了数值模拟和优化技术，还有一些其他的方法用于改善汽车发动机燃烧过程。
例如，通过改变燃料配方和添加附加的催化剂，可以改善燃烧效果和减少尾气排放。
此外，采用先进的喷油系统和点火系统，也可以提高燃烧效率和减少燃料消耗。
这些方法与数值模拟和优化技术相结合，可以实现对汽车发动机燃烧过程的综合优化。
天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟
表 １ ＮＯｘ生 成 机 理
求的进程 中发挥越来越重要的作用。由于其具有 高 比例 的氢 ， 与传 统 燃 料相 比 ， 然气 燃 烧 时几 乎 天 不产 生碳 烟 ，燃烧 废 气 中 Ｃ Ｈ Ｏ、 Ｃ等 污染 物 较低 ， 同时 ， 然气 具有 很 宽 的着 火极 限 ， 在 大范 围内 天 可
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作 为燃 烧模 型 ． 焰燃 烧 速率 由火焰 面 积 、 火 层流 火 焰 速率 及 未燃 气体 密 度决 定 ，计 算 时考 虑 湍流 产
生 的火 焰 面 、 变 损 失 、 焰 面 相互 作用 产 生 的损 应 火 失 Ｎ ｘ的生成 一 般有 三 个 主要 途径 ，热力 Ｎ ｘ Ｏ Ｏ 途径 、 速 ＮＯ 快 ｘ途 径 和燃 料 Ｎ ｘ途 径 ， 文 采用 Ｏ 本
ｃ ｌ ｕ ａｅ ｘ ｏ ｉｎ ｐｒ ｓｕｒ ｎ ｔ ｙｌ ｅ ｓｓｍ ｉ ｒｔ ｈｅｍ ｅ ｓ ｅ ａｕｅ，ｃ ｎ ｂ ｅ ｉ ｒ ｒ ｃ ｄｕ ｅ ｃ ｌｕｌｔｏ ｆｎａｕ ａ ａｃ ｌ ｔｄ ｅ ｐｌｓｏ ｅ ｓ ｅ ｉ ｈｅｃ ｉ ｒｉ ｉ ｌ ｏ ｔ ａ ｕｒ ｄ ｖ ｌ ｎｄ ａ ａ ｅｕｓ ｄ ｎ ｗｏ ｋ ｐ ｏ ｅ ｒ ａｃ ａｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｌ ｇ ｓｅ ｉ ａ ｎｇｎｅ；ｔｅ ｐ ｓｏ ｓａ ｗａ ｓｉ ｇ ｅ ｈ ｉｔ ｎ ｉ ｌ ｙ ｎ ｈｉｈ ｔ ｍｐｅａｔｒ ｒ ａ ｄ ｒｎ ｏ ｒ ｕ ｅ ａ ｅ ｕ ｇ ｃ ｍｂｕ ｔｏ ｉ ｓｉ ｎ，ｉ ｅ ｉｎ ｏ ｔ ｒ ｌｇ ｓｅ ｇｉ ｎ ｄ ｓｇ ｆｎａ ｕ ａ ａ ｎ ｎｅ，ｔ ｏ ｈｅｃ ｍｐｌｔ ｏ ｌｎ ｅ ｅ ｃ ｏ ｉｇ
HCNG 发动机的多维数值模拟研究
HCNG 发动机的多维数值模拟研究HCNG发动机（Hydrogen Compressed Natural Gas Engine），是一种将天然气与氢气混合后作为燃料使用的发动机。
近年来，为了减少传统燃料逐渐枯竭的影响以及环境污染的问题，研究人员们开始重视HCNG发动机的发展与研究。
在建立HCNG发动机的新型能源体系方面，多维数值模拟研究的应用是必不可少的。
在HCNG发动机的多维数值模拟研究过程中，涉及到的多个影响因素需要有系统的考虑和分析。
首先是燃料混合气的形成和燃烧机理探索。
我们需要了解不同混合比所产生的燃烧反应、燃烧时间和温度分布规律等。
这需要通过化学动力学方法，研究不同混合比燃料的热物理特性和气相反应动力学参数，包括最大燃烧压力、最高燃烧温度等。
其次，是发动机机械件、进气系统和排气系统的建模和仿真。
这类模拟通常将发动机几何形状、运动学和力学特性考虑进去，同时对流冷却机制、火花塞电极放电、喷油过程等细节也需要描述。
例如，在涉及火焰传播和燃烧的区域，需要解决湍流、颗粒和化学物质的传递和输运问题，以便在更深层次上发现燃烧的本质和限制。
最后，是热管理和排放净化系统的设计。
考虑到HCNG发动机需要加装压缩氢气存储罐，加装的储氢罐体积有限，而且压缩储氢会使氢气产生相对较大的热效应。
因此，需要设计特殊的热管理措施来控制发动机温度，以防止出现过热和过冷的情况。
此外，清洁和解决废气排放问题对于实现高效的、低排放的燃烧过程是非常重要的。
总之，HCNG发动机的多维数值模拟研究是一项十分复杂的工程。
需要考虑多个因素，设计多个模型，运用多种方法才能达到最佳的整体建模和仿真效果。
通过物理模拟、化学反应动力学分析、流动动力学数值计算等方法，可以有效探测HCNG发动机的优化设计方案，为未来新型能源技术的发展做出贡献。
近年来，随着对环境保护和新能源市场的迫切需求，HCNG技术的发展已进入快速发展阶段，并得到了国内外很多专家学者的广泛关注。
压燃式天然气发动机燃烧过程模拟计算和试验研究
压燃式天然气发动机燃烧过程模拟计算和试验研究摘要：用天然气来取代部分燃油，不仅有助于降低燃料成本，减少环境污染，还可以改善我国能源紧缺现状，缓解油机燃料供需紧张局面，所以是集经济效益、社会效益、环保、节能等多重作用的首选方案。
所以当前开发一款高性能的天然气发动机，是内燃机研究人员的首要任务。
从目前天然气发动机的现状来看，由于天然气发动机压缩着火方式有助于改善排放性能，提高发动机的热效率，所以应加强对压燃式天然气发动机燃烧过程的研究。
本文正是对不同供气模式下压燃式天然气发动机燃烧过程进行模拟计算和实验研究。
关键词：压燃式；天然气发动机；模拟计算；试验研究本次研究对不同供气模式下，压燃式天然气发动机的着火和燃烧机理及其影响因素进行CFD模拟计算。
1进气道供气模式下的压燃式天然气发动机的燃烧过程研究在进气道供气模式下，天然气先喷入进气道，然后和空气混合之后，进入气缸，形成均质混合气，使用缸内混合气过量空气系数来衡量均质混合气的浓度，并设置模拟计算的初始条件。
本文主要研究进气温度对进气道供气模式下压燃式天然气发动机燃烧过程的影响，并对一系列的参数进行模拟计算。
表1为模拟计算时需要使用的边界条件和初始条件。
表1模拟计算时需要使用的边界条件和初始条件在进气温度为400K、410K、420K，转速为1200r/min、电热塞温度为1300K、过量空气系数为3.0时，进气道供气模式着火前后燃烧室内温度分布的具体情况。
在进气温度达到400K时，上止点后10°CA，燃烧室中还没有出现高温燃烧火焰，是因为进气预热程度不够，压缩终了主燃烧室和副燃烧室内混合气温度无法达到着火温度，从而出现了失火现象。
在温度达到410K时，，上止点处副燃烧室中心部位的温度最高，达到1200K，并且主燃烧室和副燃烧室之间出现了温度分层，温差大约达到100°CA，此时混合气还没有着火，上止点后1°CA时，副燃烧室中心部位出现一个高温区域，温度达到2000K，说明此处应该先着火。
内燃机燃烧过程数值模拟
内燃机燃烧过程数值模拟内燃机燃烧过程是引擎动力输出的基础，如何减少传统燃烧引擎的排放和提高燃烧效率一直是汽车制造商和科研人员研究的重点。
数值模拟技术在这方面发挥了重要作用，本文将介绍内燃机燃烧过程数值模拟的主要方法和应用。
内燃机燃烧过程数值模拟的主要方法包括燃烧室流体动力学模拟（CFD）、化学反应动力学模拟、碰撞加成模型等。
燃烧室流体动力学模拟是目前应用最广泛的一种方法，它采用计算流体力学原理对气缸内的燃气流动进行数值计算。
该方法可以研究燃烧室内的空气与燃料混合、燃料着火和燃烧过程等，对于优化气缸内的混合和燃烧过程具有重要的意义。
化学反应动力学模拟是根据燃料氧化的化学反应原理，对燃料燃烧的化学反应过程进行数值计算。
该方法可以研究燃料的化学反应特性和气缸内的温度、压力等参数对燃烧过程的影响。
碰撞加成模型则是对气缸中燃料点之间的化学反应进行计算，通过对燃料点之间碰撞加成的影响进行分析，研究燃料在气缸内的燃烧过程。
内燃机燃烧过程数值模拟的应用可以用于汽油机、柴油机、涡轮增压器等内燃机的燃烧优化。
例如，在燃烧过程的初期，通过优化进气气流路径、气缸内气体的流动特性等，可以实现优化空燃比的目的，从而提高燃烧效率和减少排放。
在燃烧后期，通过优化排气管形状和尺寸，可以减小排放噪音和数量。
此外，内燃机燃烧过程数值模拟还可以用于研究新型燃料在内燃机中的燃烧特性。
例如，生物质燃料在内燃机中的应用就是一个研究热点。
生物质燃料在燃烧过程中会产生较多的氮氧化物和细颗粒物排放，通过内燃机燃烧过程数值模拟可以研究优化生物质燃料的应用和燃烧方式。
总的来说，内燃机燃烧过程数值模拟技术的发展，为汽车行业的节能减排和新能源开发提供了理论参考和技术支撑。
未来在内燃机燃烧过程数值模拟的发展中，应将传统动力燃料的转化和新型燃料的开发与内燃机结构设计、排放控制技术相结合，创新性开展数值模拟计算和试验研究相结合的综合技术，以实现内燃机燃烧过程的高效、清洁和可持续发展。
内燃机燃烧过程的数值模拟共3篇
内燃机燃烧过程的数值模拟共3篇内燃机燃烧过程的数值模拟1内燃机燃烧过程的数值模拟内燃机是现代交通工具和机械设备的常用动力，其工作原理是燃料与空气在燃烧室内进行燃烧，并释放热能，推动活塞运动，转化为机械能。
内燃机的燃烧过程是内燃机效率的决定因素之一。
如何精确描述和模拟内燃机的燃烧过程，成为了工程设计和实现节能减排目标的基础之一。
内燃机的燃烧可以分为预混合燃烧和局部混合燃烧两种形式。
预混合燃烧是指燃料和空气先在一定比例下预先混合，形成可燃混合气体后在燃烧室内进行燃烧，其优点是稳态性好、燃烧温度和排放污染物少；局部混合燃烧是指燃料和空气在燃烧室内悬浮散布，形成可燃混合气体后点火燃烧，其优点是可以适应多种燃料，但相对来说更难实现优化控制。
内燃机燃烧模拟可以采用数值模拟方法，并受到高性能计算技术的支持。
在数值模拟内燃机燃烧过程时，需要考虑燃料和空气混合的情况、点火燃烧的位置和时间、燃烧速度和传热性能等因素，以得到准确的燃烧效率和排放污染物信息。
数值模拟内燃机燃烧过程常用的方法主要有三种：欧拉法、拉格朗日法和仅考虑化学反应的“化学时间积分法”等。
其中，欧拉法又可分为欧拉流动计算和欧拉-拉格朗日流动计算两种。
欧拉流动计算是以流体静止不动为基础，将流体分割成许多小体积进行数值计算；欧拉-拉格朗日流动计算是将流体看成一系列随时间运动的小球，可以更好地描述燃烧室内的流动和湍流情况。
拉格朗日法则是让燃料粒子和空气粒子各自跟随着气流进行移动和混合，该方法在燃烧室内进行燃料和空气的混合计算、化学反应计算，从而预测出燃烧过程中的温度、压力、质量分数等热力学参数。
而化学时间积分法是通过考虑氧气、燃料和温度之间的关系，模拟燃烧室内的化学反应，计算出燃气温度、质量分数、速度等信息。
该方法虽然精度较低，但计算速度快，适合大规模应用。
内燃机燃烧过程的数值模拟可以辅助燃烧工程师在设计和优化内燃机的燃烧室结构、制定燃烧控制策略和降低排放污染物等方面发挥作用，减少试错成本和提高研发效率。
天然气发动机hcci燃烧的仿真分析
摘要随着能源以及污染等问题，汽车发动机的技术创新迫在眉睫，为解决固有燃烧形式与既有燃料发动机产生的危害问题，本论文改进制定了一类具有高效能和更为环保的新型天然气内燃机的工作方式。
通过对天然气原材料的属性进行深入分析和了解之后，运用HCCI方法，研发一款关于天然气内燃机的工作模型。
本文不仅阐明了天然气工作的改进方案，而且还探究了燃烧的作用因子，HCCI发动机的探究核心是各种燃料的化学反应原理与化学反应动力模型。
利用计算机技术及相关理论的基础上发展起来的燃烧数值模拟运用chemkin软件，在虚拟环境中建立发动机模型。
对天然气在HCCI发动机内燃烧进行仿真分析，探究在各种压强的环境下，充气温度、复合物性质、天然气HCCI着火的各种形式，另外对缸体压强以及包括产热率在内的一系列数据进行计算。
当前，由于国家不断加大对污染问题的关注力度，正在逐年加大力度在燃气机方面的全面研究，以研发出一款更为科学环保的产品，降低空气中以NOX为代表的有毒气体排放，所以，本文针对污染物排放问题着重从一氧化氮层面来进行深入的探究。
在剖析产热率、缸体压强的过程当中，还深入探究了各种压缩比、送气温度、送气压力对排放污染物一氧化氮的主要作用。
关键词：天然气；HCCI；CHEMKIN；燃烧仿真ABSTRACTWith the problems of energy and pollution, the technical innovation of automobile engine is urgent, which can overcome the shortcomings of traditional combustion mode and traditional fuel engine. A new combustion mode of natural gas engine with the advantages of high efficiency and low pollution is optimized in this paper. On the basis of understanding and mastering the nature of natural gas fuel and HCCI technology, the HCCI combustion model of natural gas engine is constructed, the simplified mechanism of natural gas combustion is introduced and analyzed, and the influencing factors of combustion are studied. The research focus of HCCI engine is the chemical reaction mechanism and chemical kinetic model of different fuels.A numerical simulation of combustion based on computer technology and related theories is developed. The engine model is built in a virtual environment by using chemkin software. The combustion of natural gas in HCCI engine is simulated and analyzed. The different performance of natural gas HCCI combustion under different inlet temperature, mixture characteristics and pressure is studied. At the same time, the data of cylinder pressure, heat release rate and so on are analyzed. Nowadays, the emission problem is becoming more and more serious, and the emission problem of natural gas engine must be studied deeply. The main pollutant emitted by engine is NOx, and its main product is NO. Therefore, the emission problem is mainly studied from the aspect of NO. The effects of different inlet temperature, equivalent ratio and inlet pressure on the emission product NO were also studied while the cylinder pressure and heat release rate were analyzed.Key Words：Natural gas; HCCI ; CHEMKIN ; Combustion simulation目录1 引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 天然气燃料的研究 (1)1.2.1 天然气的理化特性 (3)1.2.2 天然气主要成分甲烷的特性 (3)1.3 论文的主要研究内容 (5)1.4 本章小结 (6)2 天然气发动机中HCCI技术的应用 (7)2.1 HCCI燃烧技术 (7)2.2 HCCI技术应用于天然气发动机的可行性分析 (7)2.2.1 HCCI技术的优越性 (7)2.2.2 HCCI存在的技术难关 (8)2.3 本章小结 (1)3 基于CHEMKIN仿真分析 (9)3.1天然气HCCI燃烧简化模型及其求解 (9)3.1.1天然气燃烧的简化模型 (9)3.1.2 天然气燃烧过程的计算结果 (11)3.2 CHEMKIN程序模型 (12)3.3 几何模型解析 (12)3.4 本章小结 (13)4 不同参数对天然气HCCI发动机的影响 (15)4.1 模拟方案 (15)4.1.1 压缩比的影响 (15)4.1.2 不同进气温度的影响 (16)4.1.3不同进气压力的影响 (18)4.2本章小结 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (23)1 引言1.1 研究背景目前，环境污染的程度伴随着在科技发展的脚步也日渐严重，不管是从社会要求方面还是环境方面来讲民众对车辆动能和排放规定日渐提升，另外以往的燃烧起火与压力收缩点火的局限性现在在越来越明显。
以天然气为燃料的燃气轮机燃烧室燃烧场数值模拟
内燃机与配件工况0.2Ne 0.6Ne 1.0Ne 燃烧效率96.03%97.68%99.90%表2各工况的燃烧效率———————————————————————作者简介:彭春梅（1988-），女，四川乐山人，工程师，从事发动机总体设计工作。
0引言燃气轮机广泛应用于机械驱动、发电等工业领域[1]，随着市场需求增大，考虑环保要求[2-3]，天然气作为清洁燃料具有广阔的应用前景。
燃烧室是燃气轮机核心部件，其综合性能直接影响整机性能及安全性，利用基于计算流体动力学（CFD ）的数值方法研究，可有效缩减燃烧室研制周期和研制费用[4]。
本文对以天然气为燃料的某燃气轮机燃烧室的燃烧流场进行数值模拟研究，通过分析速度场、温度场及CO 2的分布趋势，总结燃烧室出口温度不均匀度、燃烧效率在典型工况的变化规律，为该燃烧室的改型及结构优化积累了经验。
1研究对象该燃烧室为逆流环管式结构，含16个火焰筒和喷油嘴。
选取燃烧室1/16的扇形部分进行建模，包含单个火焰筒，对于扇形部分的前后两个边界，计算过程中采用FLUENT 进行处理。
2计算方法2.1边界条件①空气入口边界：给定来流空气的质量流量、温度、压力、湍流度、水利直径、混合分数及其方差；②燃料入口边界：燃料为天然气，计算时采用CH 4作为替代分子式，给定其质量流量、温度、压力、湍流度、水利直径等；③燃烧室出口边界：给定出口压力、回流温度等；④壁面：按绝热且无滑移条件处理；⑤周期性边界：在环形周期边界上，所有独立变量按周期性处理。
2.2计算网格采用GRIDGEN 对三维几何结构进行网格划分。
燃烧室结构较为复杂，采用非结构网格，共生成网格数约200万。
3结果与分析在3个典型工况（0.2Ne 、0.6Ne 、1.0Ne ）下，得出了燃烧室的速度场、温度场、CO 2分布，并计算得到燃烧效率。
3.1速度场图1为各工况的速度分布。
由图1可见：流场为不均匀的旋转状态。
火焰筒头部旋流器的导向作用明显，气流流线呈现不对称分布。
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作为燃烧模型，火焰燃烧速率由火焰面积、层流火 焰速率及未燃气体密度决定， 计算时考虑湍流产 生的火焰面、应变损失、火焰面相互作用产生的损 失。 NOx 的生成一般有三个主要途径， 热力 NOx 途径、快速 NOx 途径和燃料 NOx 途径，本文采用 Zeldovich 模型作为 NOx 计算机理，反应方程式如 表 1 所示。
参考文献 ［1］ 刘亮欣，黄作华，蒋德明 等．不同喷射时刻下缸内直喷天然气
发 动 机 的 燃 烧 特 性 ［J］．内 燃 机 学 报 ，2005 ，23 （5）：469－473． ［2］ 王海刚，陈石，刘石．内燃机 进 气 道 和 缸 内 三 维 流 场 数 值 模 拟
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图 5 缸内温度场云图
3．4 NOx 排放 天然气的主要成分是甲烷， 没有大分子的碳
化物聚合，碳烟排放很低。 笔者主要分析了缸内的 NOx 生成过程， 图 6 为缸内 NOx 分布云图。 NOx 的形成条件是高温和富氧，故 NOx 在缸内的分布
图 3 缸内压力场计算结果
3．2 流场 图 4 为发动机进气过程中的流场云图， 发动
（上接第 30 页） 情况与温度场分布很相似， 其变化历程也与温度 场的变化历程相对应， 由于天然气发动机采用稀
燃技术，大大减少了 NOx 的生成。
4 结论
本模型计算得到的缸内最高爆发压力与实测 值较为接近， 可以用于天然气发动机的工作过程 计算； 进气阀的入口和出口处形成了缩放喷管效 应，该区域的进气能量耗散最为严重；燃烧过程中 火花塞始终处于高温区， 天然气发动机设计时应 考虑到火花塞周围的充分冷却； 天然气发动机采 用稀燃技术，大大减少了 NOx 的生成。
潘军如，袁林
（江苏江淮动力股份有限公司技术中心，江苏 盐城 224002）
摘要：建立了天然气发动机的三维 CFD 模型，验证了模型的有效性，计算和分析了缸内压力场、流 场 、温 度 场
和 NOx 的变化情况。 研究结果表明，该模型计算得到的缸内最高爆发压力与实测值较为接近 ，可以用于天然
气发动机的工作过程计算；燃烧过程中火花塞始终处于高温区，天然气发动机设计时应考虑到火花塞周围的
0 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 曲柄转角 ／ °
图 2 示功图的计算
算样机，建立了天然气发动机进气道－气缸的三维 计算模型，如图 1 所示。 图 2 为该模型计算的发动 机示功图， 可以看出， 缸内最高爆发压力为 5．9 MPa 左右，出现在上止点后 12°左右，计算结果与 发动机实测值接近， 因此该模型可以用于天然气 发动机的工作过程计算。
2011 年第 3 期 （总第 236 期）
农业装备与车辆工程 AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING
No．3 2011 （2T0o1ta1ll年y 2336月）
doi：10．3969 ／ j．issn．1673－3142．2011．03．009
天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟
本文建立了某型号天然气发动机的三维 CFD 模型，验证了模型的有效性，计算和分析了缸内压 力场、流场、温度场和 NOx 的变化情况，为天然气 发动机的设计提供理论参考。
2 模型的建立和验证
本 文 选 择 CFM （Coherent Flame Model） 模 型
收 稿 日 期 ：2011-01-04 作者简介：潘军如（1976－ ），男，江苏盐城人，工程师。 研究方向：发 动机排放。
3 计算结果与分析
3．1 压力场 图 3 为缸内压力场的计算结果。 可以看出，活
塞由下止点向上运动，发动机进入压缩冲程，缸内 气体压力开始上升，进气门关闭时，天然气喷入气 缸中，点火前停止喷射；随着缸内气流的运动，天 然气与空气均匀混合；火花塞点火引燃混合气体， 发动机进入作功冲程。
图 4 缸内流场云图 缸内压力较低，进气阀前后压差大，在进气阀的入 口和出口处形成了缩放喷管效应， 气流在这里速 度升高，然后膨胀加速，该区域的进气能量耗散最 为严重， 气流撞击活塞顶面后分为流量不同的两 道，缸内压力、温度分布不均匀，缸内平均进气压
充分冷却；天然气发动机采用稀燃技术，大大减少了 NOx 的生成。
关键词：天然气发动机；燃烧；数值模拟
中 图 分 类 号 ：TK433．2
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1673-3142(2011)03-0029-03
Numerical Simulation of Combustion Procedure in Natural Gas Engine Cylinder
目前常用的发动机三维数值模拟软件有 AVL－Fire、Fluent、Star－CD 等，本文采用 AVL－Fire 软件，以某型号自然吸气的 2．0 L 四缸汽油机为计
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2011 年第 3 期
农业装备与车辆工程
压力 ／ Pa
图 1 三维计算模型
6．0E＋06 5．0E＋06 4．0E＋06 3．0E＋06 2．0E＋06 1．0E＋06
用 研 究 ［J］．内 燃 机 学 报 ，2001 ，（6 ）：521－525． ［4］ 韩 珂 ，孙 泽 昌 ，钟 再 敏．柴 油 ／ CNG 双 燃 料 发 动 机 供 气 系 统 改
装 及 静 态 切 换 计 算 研 究 ［J］．农 业 装 备 与 车 辆 工 程 ，2008 ，（8）． ［5］ 刘生全．天然气汽车性能影响因素 的 实 验 ［J］．长 安 大 学 学 报 ，
Pan Junru， Yuan Lin （Mechanical and Electrical Engineering Department， Heze College， Heze， 274000． China） Abstract： 3D CFD modal of natural gas engine is established， its effectiveness is verified， the change of pressure field， flow field， temperature field and NOx in the cylinder is calculated and analyzed． The research results show that the maximum calculated explosion pressure in the cylinder is similar to the measured value， can be used in work procedure calculation of natural gas engine； the piston is always in high temperature area during combustion， in design of natural gas engine， the complete cooling around the piston should be considered； natural gas engine uses lean burn， in this way reduces production of NOx． Keywords： natural gas engine； burn； numerical simulation
5 加强检测人员的职业道德教育
在日常检测工作中， 除仪器本身和数据采集 这两方面的技术上的内容外， 对检测数据影响最 大的就是操作方法。 有些检测人员由于缺乏职业 道德或因人情因素， 不按规范进行操作， 弄虚作 假，影响了检测的真实性。 在尾气排放检测中常见 的人为因素导致检测结果失真的情况归纳为以下 三点：
1）取样探头插入深入不足。 测量时不按规定 程序，将取样管插入排气管的深度较浅，离排气口 太近尾气被稀释，取样浓度不够，影响检测结果。
2）汽油车双怠速检测时引车员没有按照规定 进行高怠速运转，影响检测数据。
3）柴油车自由加速滤纸式烟度或不透光度测 量时油门踏板没有按照规定踩到底或者踩的时刻 没和提示同步。
1 引言
我国是一个多煤、多气、少油的国家，天然气 作为一种清洁能源， 开发推广天然气燃料对于保 障我国的能源安全具有重要意义 。 ［1－3］ 天然气是继 煤和石油之后世界第三大能源。 它是 21 世纪最有 发展潜能的能源， 同时也会在满足全世界资源需 求的进程中发挥越来越重要的作用。 由于其具有 高比例的氢，与传统燃料相比，天然气燃烧时几乎 不产生碳烟， 燃烧废气中 CO、HC 等污染物较低， 同时，天然气具有很宽的着火极限，可在大范围内 改变空燃比，实现稀薄燃烧，同时，天然气还具有 成本较低，经济性好的优势 。 ［4－6］
机的进气上止点是 0°CA， 进气提前角是 22°CA， 整个进气过程持续 279°CA，在 117°CA 时，进气门 升程最大，达到 9．9 mm。 可以看出：进气过程初期
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图 6 缸内 NOx 分布云图 （下转第 36 页）
2011 年第 3 期
农业装备断
尾气排放检测是对发动机综合性能进行诊断 的一项简便易行的方法。 尾气排放检测结果超标， 说明发动机综合性能不良。 进行调校时，要判明超 标的真正原因。 对于柴油车尾气排放超标的原因 主要有如下几个方面：柴油机供油系统调整不当、 柴油机汽缸活塞组和曲柄连杆机构的技术状况发 生变化及柴油的质量等； 对于汽油车尾气排放超 标的原因主要有如下几个方面： 系统故障， 空燃 比、点火提前角等技术状况发生变化，电控喷油发 动机各传感器和各执行机构的技术状况发生变 化、三元催化系统存在问题等。 通过认真分析其影 响因素，找出故障原因并予以排除，以减轻对大气 的污染。 例如：一辆装用四缸发动机的汽车排放超 标，经检查气门间隙符合要求，火花塞工作良好， 无烧机油现象，检测后发现 3、4 缸压力偏低，判定 气门有故障。 拆下气缸盖发现 3、4 缸气门座圈有 裂 纹 ，按 要 求 修 复 后 ，3、4 缸 压 力 恢 复 正 常 ，车 辆 排放也达到要求。 但是有些维修企业和车主发现 车辆排放超标后，为了应付检测，采用一些不正确 的方法，例如，提高发动机怠速转速，减少燃油供 给量、增加空气供给量、甚至将空气滤清器拿掉。 这样，即使侥幸合格了，但改变了汽车原有的良好 的动力性、经济性和使用性，同时没有找到排放超 标的根本原因， 不能了解车辆在实际使用时的污 染物排放情况，就达不到污染控制的根本目的。