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氫氣直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中的時(shí)均傳熱特征研究

主要描述氫氣直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)均傳熱特征，用一維模擬軟件GT-Power搭建發(fā)動(dòng)機(jī)模型，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的熱傳遞過程進(jìn)行模擬并用試驗(yàn)加以驗(yàn)證，利用空氣動(dòng)力學(xué)描述發(fā)動(dòng)機(jī)模型中的流動(dòng)狀況及熱傳遞狀況。

在整個(gè)模擬過程中以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、燃空當(dāng)量比和噴射時(shí)刻為變量參數(shù)，相關(guān)的變動(dòng)范圍如下：轉(zhuǎn)速在1800～5000r/min范圍內(nèi)變動(dòng)；燃空當(dāng)量比在0.2～1.2范圍內(nèi)變動(dòng)；噴射時(shí)刻在上止點(diǎn)前13°～70°曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)變化。用GT-Power軟件搭建發(fā)動(dòng)機(jī)模型，試驗(yàn)的詳細(xì)裝置框架見圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)為寶騰單缸4沖程水冷點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)其缸蓋加以改造以適合缸內(nèi)直噴燃油，可編程電控單元控制發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)的變化，整個(gè)試驗(yàn)過程噴油壓力穩(wěn)定在1.8MPa。對(duì)于氫氣的供給要經(jīng)過一整套的穩(wěn)壓、流量測量等設(shè)備才進(jìn)入氣缸。

模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，模擬值與實(shí)際值誤差在10%左右，燃空當(dāng)量比對(duì)時(shí)均傳熱特性的影響作用非常明顯，另噴射時(shí)刻對(duì)時(shí)均傳熱的影響顯著，延遲噴射時(shí)刻傳熱現(xiàn)象明顯被削弱，這主要是由于噴射結(jié)束時(shí)刻與燃燒開始時(shí)刻間的時(shí)間變短。

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作者：M.M. Rahman et al

編譯：韓曉梅