低速稀薄燃烧工况下闪沸喷雾燃烧特性

孙 哲，崔明利，王鸿雨，李雪松，许 敏

(上海交通大学机械与动力工程学院，上海 200240)

面对严苛的排放法规以及油耗法规，汽车动力系统迎来史无前例的技术革命.众多先进燃烧技术中均质稀薄燃烧被认为是未来革命性提升发动机热效率、降低有害排放的主要技术路径之一[1].稀薄燃烧利用较低的燃烧温度可以降低热损失，低温富氧的环境可以抑制有害排放，有效改善燃烧效果[2-3].然而稀薄燃烧因为燃油稀薄、混合不均以及全局温度较低，会导致着火困难，出现失火的现象，火焰传播速度明显降低，恶化发动机性能[4-5].为了稳定火核生成，可以利用高能点火建立更强的离子通道来增强燃烧的稳定性.然而，火核生成稳定并不能加速火焰传播速度，特别在低速工况下，由于气流作用较弱，等离子体无法有效传播，火核生成也会受到限制[5-7].

闪沸喷雾已被认为是增强燃料与空气混合并减少碰壁相互作用的方法.利用提升相应燃油温度发生喷射瞬间的相变微爆闪急沸腾现象，可以有效增强雾化以及油滴蒸发，既可以减少壁膜生成的可能性，又可以增加喷雾传播过程中的阻力，降低贯穿距，增强燃料与空气的混合[8-9].更加均质的油气混合可以有效优化燃烧过程，相关闪沸喷雾燃烧的研究均证实，开发闪沸喷雾燃烧系统在改善油气混合、提升稀薄燃烧速度、提升热效率方面拥有巨大潜力[10-11].

本论文研究利用一台光学发动机通过加热油……