曾丽丽 周维顺 董伟 李军成 李之华 王浒

采用G方程耦合化学反应机理的方法对天然气发动机爆燃进行仿真分析，对不同点火正时下的爆燃强度进行模拟，并与试验结果进行对比。结果显示，该模拟方法能够捕捉到爆燃发生时末端混合气局部放热造成的压力振荡。随着点火正时提前，爆燃强度增加。在不同燃烧室方案下的爆燃余量和气耗水平与试验结果趋势一致。

天然气发动机;火焰传播;爆燃强度;爆燃余量

0 前言

爆燃由末端混合气自燃引起，爆燃的自燃理论已得到研究人员的广泛认可[1-2]。满足国六排放标准的天然气发动机在采用当量燃烧路线后，缸内温度比稀燃路线下的温度高，爆燃边界变窄;天然气发动机增压、降速使其向高功率密度和高负荷方向发展，加大了爆燃倾向，并限制了天然气发动机热效率的进一步提升[3-4]。为了满足经济性指标，天然气发动机燃烧室的设计和开发面临着更高的要求。研究人员应用计算流体力学（CFD）仿真分析方法，对不同燃烧室下的湍流燃烧和爆燃现象进行模拟，为燃烧室的选型和设计优化提供指导。本文以某六缸天然气发动机为研究对象，建立了天然气发动机燃烧系统的CFD模型，通过CFD数值模拟完成进气和燃烧过程的仿真分析，并提出爆燃强度的指标限值[5]，评价不同燃烧室在限值条件下的爆燃余量和气耗水平，并与试验结果进行对比，评估数值模拟对天然气发动机燃烧性能的预测能力。……