氢气直喷发动机中的时均传热特征研究

主要描述氢气直喷发动机的时均传热特征，用一维模拟软件GT-Power搭建发动机模型，对发动机缸内的热传递过程进行模拟并用试验加以验证，利用空气动力学描述发动机模型中的流动状况及热传递状况。

在整个模拟过程中以发动机转速、燃空当量比和喷射时刻为变量参数，相关的变动范围如下：转速在1800～5000r/min范围内变动；燃空当量比在0.2～1.2范围内变动；喷射时刻在上止点前13°～70°曲轴转角范围内变化。用GT-Power软件搭建发动机模型，试验的详细装置框架见图1，发动机为宝腾单缸4冲程水冷点燃式发动机，对其缸盖加以改造以适合缸内直喷燃油，可编程电控单元控制发动机各项参数的变化，整个试验过程喷油压力稳定在1.8MPa。对于氢气的供给要经过一整套的稳压、流量测量等设备才进入气缸。

模拟结果与试验结果吻合较好，模拟值与实际值误差在10%左右，燃空当量比对时均传热特性的影响作用非常明显，另喷射时刻对时均传热的影响显著，延迟喷射时刻传热现象明显被削弱，这主要是由于喷射结束时刻与燃烧开始时刻间的时间变短。

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作者：M.M. Rahman et al

编译：韩晓梅