喷孔直径对PFI氢内燃机燃烧和排放特性的影响

张孚，杨振中，靳康，李丹丹，孙永生

（华北水利水电大学，河南 郑州 450045）

喷孔直径对PFI氢内燃机燃烧和排放特性的影响

张孚，杨振中，靳康，李丹丹，孙永生

（华北水利水电大学，河南 郑州 450045）

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.01.020

通过对一台双孔对置式PFI氢内燃机进行三维数值模拟，对比分析了不同喷孔直径下氢内燃机混合气形成质量及缸内燃烧和排放特性。结果表明：随着喷孔直径的增加，缸内混合气均匀性系数逐渐降低，而缸内最大压力、最高温度、瞬时放热率、累积放热量和NOx排放均呈先增大后减小趋势。

氢内燃机；喷孔直径；燃烧；排放

CLC NO.: U467.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)01-53-03

概述

随着化石能源的日益枯竭以及大气污染的加速恶化，人类开始不断开发高效可再生的清洁能源。氢气因其扩散速度快、着火界限宽、点火能量低、燃烧清洁等优点已得到国内外广大学者的认可[1-3]。

近年来，国内外学者对内燃机燃氢进行了多方面的研究。杨振中[4]等研究了点火提前角对氢内燃机燃烧和排放性能的影响，研究得出通过优化点火提前角可以有效的改善氢内燃机性能。孙柏刚[5]等研究了氢内燃机NOx排放特性，研究得出当量比是影响NOx排放的关键因素。Antonella[6]等研究了氢内燃机在高转速时NOx的生成机理。

国内外学者对氢内燃机运转参数进行了较多的研究，而少有学者进行喷射系统结构参数的研究。本文针对一台双孔沿进气歧管周向均匀分布式PFI氢内燃机，运用数值模拟的方法重点研究了喷孔直径对氢内燃机混合气形成过程及燃烧和排放特性的影响，为氢内燃机的优化设计提供理论参考。……