陈祎　程静峰

摘要：为研究柴油机不同形状燃烧室的燃烧与排放特性，利用软件建立不同燃烧室的燃烧模型，进行了燃烧过程的数值模拟，分析了湍动能、温度场、燃空当量比对燃烧的影响。燃烧室收口和底部凸台对湍流的分布起到重要影响。NOX排放的增加，Soot排放的减少，与燃烧室最高平均温度，油气混合的程度有着明显的关系。

关键词：柴油机；AVL FIRE；数值模拟；燃烧；排放

引言

近年来，随着《第三阶段非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值和测量方法》的实施，非道路移动机械用柴油机的排放已成为问题。降低柴油机的排放，尤为迫切。燃烧室作为燃烧的主要部位，与柴油机内混合气形成和燃烧有着密切关系。研究燃烧室的几何形状及结构尺寸对燃烧过程的完善度和发动机的动力性、经济性、可靠性以及排放性能有着重要影响。

随着缸内流场可视化技术和数值模拟技术的发展，数值模拟具有了周期短，费用低，适用性强的特点，成为研究内燃机缸内流场及燃烧的的重要手段。

本研究采用软件AVL-FIRE，对三种不同形状燃烧室进行三维数值模拟，分析燃烧室形状对燃烧和排放的影响，为燃烧室优化设计提供了依据。

1 计算模型及初始边界条件设定

1.1几何模型建立

燃烧室的收口程度和底部凸台的形状会对燃烧室内气流运动产生较大影响。在保持燃烧室容积变化不超过5%的前提下，通过改变燃烧室中央凸起部位的形状和缩口比的大小，比较不同形状的燃烧室对燃烧特性和排放特性的影响。……