以二甲基醚着火反应机理和热力学燃烧模型为基础,建立了二甲基醚着火数据库及发动机工作过程的数学模型,藉此进行了发动机的循环模拟计算。计算结果与验证实验结果对比表明,Widbe模型、Watson模型和WhitehouSe-Way模型均可应用于二甲基醚发动机工作过程的模拟计算。应用化学反应动力学模型对DME发动机着火过程模拟计算结果所建立的着火数据库表明,滞燃期是缸内温度、压力和燃空当量比的函数,在一定的燃空当量比范围内,着火滞燃期随燃空当量比增大而变小。而采取将着火数据库与Watson燃烧子模型相耦合的模拟计
### 二甲基醚发动机工作过程的数值模拟研究
#### 关键知识点概述:
本文献主要研究了二甲基醚(DiMethyl Ether, DME)作为替代燃料在内燃机中的应用,通过建立数学模型来模拟DME发动机的工作过程,并探讨了不同燃烧模型在模拟中的适用性。
#### 详细知识点分析:
1. **背景与目的**:
- 二甲基醚作为一种清洁燃料,其高辛烷值、低沸点和良好的喷雾特性使其成为柴油发动机的一种潜在替代燃料。
- 研究目的是通过对DME发动机工作过程的数值模拟,探索不同燃烧模型对发动机性能预测的准确性,为DME发动机的设计提供理论支持。
2. **方法与技术**:
- **基础模型建立**:基于DME的着火反应机理和热力学燃烧模型,构建了DME着火数据库和发动机工作过程的数学模型。
- **燃烧模型选择**:研究采用了三种不同的燃烧模型(Wi dbe模型、Wat son模型和Whi t ehouSe- Way模型),并通过数值模拟比较这些模型的适用性。
- **着火数据库开发**:利用化学反应动力学模型对DME发动机着火过程进行模拟,并根据模拟结果建立了着火数据库。
3. **核心研究成果**:
- **燃烧模型适用性**:三种模型(Wi dbe模型、Wat son模型和Whi t ehouSe- Way模型)均可以用于DME发动机工作过程的模拟计算,并且与实验结果相符。
- **着火数据库特征**:研究发现滞燃期(即从燃料喷射到开始燃烧的时间间隔)是缸内温度、压力和燃空当量比的函数。在一定范围内,随着燃空当量比的增加,滞燃期会变短。
- **模型耦合效果**:将Wat son燃烧子模型与着火数据库相结合的模拟计算能够更好地预测发动机性能。
4. **意义与应用前景**:
- 该研究不仅提供了DME发动机工作过程的数值模拟方法,还验证了不同燃烧模型的有效性。
- 通过建立准确的着火数据库,有助于更精确地预测DME发动机的性能,从而指导发动机设计优化。
- 该研究成果对于推动DME作为替代燃料的应用具有重要意义,特别是在环保和能源多元化方面。
本研究通过数值模拟手段深入探讨了DME发动机的工作过程,并验证了多种燃烧模型的适用性。通过建立着火数据库,为DME发动机的设计提供了重要的参考依据,对推动清洁能源技术的发展具有积极的意义。