采用改进碳烟模型的柴油机碳烟颗粒物生成及尺寸分布  被引量:1

Soot particles generation characteristics and size distribution in a diesel engine using an improved soot detail model

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作  者:鞠洪玲[1] 成晓北[1] 汪方阳[1] 王志[2] 

机构地区:[1]华中科技大学能源与动力工程学院 [2]清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

出  处:《汽车安全与节能学报》2012年第1期77-83,共7页Journal of Automotive Safety and Energy

基  金:国家自然科学基金资助项目(50976039);清华大学汽车安全与节能国家重点实验室开放基金(KF10112)

摘  要:用一个改进的碳烟模型,对柴油机的碳烟排放质量和碳烟颗粒的尺寸分布进行模拟计算,并在一台试验单缸机上,低压撞击器(LPI),测量了碳烟排放质量。该模型是在已有的详细碳烟模型基础上,进行了3项改进:以正十四烷代替正庚烷作为模拟燃料;耦合"shell"自点火模型以及KIVA-3V程序中的其他模型;在多步碳烟模型中,考虑了多环芳香烃(PAHs)直接沉积于碳烟颗粒表面。结果表明:PAHs的沉积作用对碳烟质量的增加有明显的贡献作用;碳烟尺寸分布是由PAHs的不同阶段的发展演化决定;模拟与试验测量的碳烟颗粒生成特性的变化趋势一致。因而,该模型可预测碳烟颗粒生成特性。Soot emission mass distributions and particle size distributions in diesel engines were simulated using an improved soot model. The soot emission mass was measured in a single cylinder diesel engine using a low pressure impactor (LPI). The model was developed based on an existing detailed soot model with the following three improvements, using n-tetradecane as fuel instead of n-heptane, coupling "shell" auto-ignition model with other models in KIVA-3V, and in the multi-steps soot model, considering PAHs (polycyclic aromatic hydrocarbons) direct deposition at the soot particle surface. The results show that PAHs deposition makes great contributions to increase soot particle mass with soot particle size determined by the development of PAHs in different stages and that the soot particle formation change trend by simulation is consistent with that by measurement. Therefore, the improved soot model can preferably predict the change trend of soot particles generation characteristics.

关 键 词:柴油机 碳烟颗粒 尺寸分布 精细碳烟模型 多环芳香烃(PAHs) 低压撞击器(LPI)测量 

分 类 号:U491.6[交通运输工程—交通运输规划与管理]

 

参考文献:

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