不同自燃模式对压力波动形成的影响*

续 晗,姚春德,姚安仁

(1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072;2.天津大学材料科学与工程学院，天津 300072)

不同自燃模式对压力波动形成的影响*

续 晗1,姚春德1,姚安仁2

(1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津 300072;2.天津大学材料科学与工程学院，天津 300072)

在内燃机中，HCCI(均值混合气压燃)爆震、汽油机常规爆震、汽油机超级爆震都是由未燃混合气自燃引起的化学能突然释放，从而产生振荡燃烧，但其压升率及压力振荡幅值却截然不同。为了阐明其中机理，根据上述的带震荡的燃烧压力波变化规律，提出以实验测得的放热率为基础的 “能量注入法”，建立了3种自燃模式。通过对能量方程中的热源项进行分类改变，进而对3种自燃模式进行数值模拟、对其产生的压力波动进行比较分析。模拟结果表明，不同震荡特征的燃烧压力波源于不同的自燃模式，从而导致其宏观表现的压升率以及压力波振荡幅值有极大的差异。以放热率为基础的“能量注入法”能准确、快捷地探究内燃机燃烧室中压力波的形成与传播。

爆炸力学；自燃；爆震；压力波动；放热率

随着能源危机和环境危机的日益严重，内燃机作为一种由来已久的动力装置，正面临着新的技术革新。HCCI(均值混合气压燃)技术和高度强化技术作为内燃机的发展方向，受到了广泛认同。但在大负荷工况下，HCCI技术和小型强化技术都遇到了同样的瓶颈：爆震。这阻碍了新型燃烧方式和小型强化技术在全工况范围下的应用。……