分会场

高效清洁燃烧

摘要

传统燃烧模式柴油机高负荷下面临高热负荷、高氮氧化物（NOx）排放等问题，缸内喷水是解决此类问题的有效手段。本文的研究目的是确定高负荷下喷水的最佳方式，并深入理解缸内喷水的改善效果。为便于比较分析，本研究采用三维数值模拟程序KIVA-3V结合遗传算法（GA）针对喷水和非喷水工况分别进行了优化计算。结果显示，喷水的最优时刻为-108 °CA ATDC，喷水量为18%到30%的燃油质量。与其他参数相比，喷水量和喷水时刻被认为是对燃烧和排放影响较大的参数。当单独使用喷水并且不使用废气再循环（EGR）时，喷水最多可以降低30%的NOx排放。由于存在阈值（40%的燃油质量），喷水在高负荷下无法独立取代EGR。喷水的冷却功能可以延长滞燃期，从而增加预混合时间，导致燃烧速率以及声响强度（RI）的增加并略微改善油耗。总体来看，喷水的优点是相比于EGR可以在不牺牲油耗率的情况下降低NOx排放，且喷水的运行区间大，易于控制。

关键词

喷水;非支配排序遗传算法II;柴油机

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