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推进技术2024年第12期:不同海拔下压燃式航空活塞发动机预喷的燃烧与排放特性

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐劲松;刘保含;陈科中;

单位:昆明理工大学民航与航空学院;

摘要:针对不同海拔下压燃式航空活塞发动机预喷的影响作用,在发动机台架试验验证的基础上进行了海拔2~4 km,不同预喷策略下的燃烧与排放仿真分析。结果表明:在中转速巡航工况下,随着预喷油量占比增加,放热率峰值降低,缸内压力峰值升高,燃烧始点与燃烧重心提前,燃烧持续期延长,CO,HC与NO_x排放均呈升高的趋势;当预喷间隔角增加时,放热率峰值略有升高,缸内压力峰值降低,尽管CO,NO_x排放降低,HC排放却是升高的。巡航高度为2 km,3 km,4 km时,采用预喷油量占比4%,预喷间隔角14°CA的方案,相比于单次喷射CO,HC与NO_x排放值分别平均降低约7.83%,25.63%与17.04%。在高转速爬升工况下,采用较小的预喷油量占比可以提升发动机输出功率并改善排放,但当预喷油量占比和间隔角增加时,最大燃烧温度、缸内压力与压力升高率均逐渐升高。总之,4%预喷油量占比和14°CA预喷间隔角的方案在不同海拔下均能保持较好的发动机功率输出,还能有效降低CO,HC与NO_x的排放。

关键词:压燃式航空活塞发动机;;预喷;;燃烧与排放;;巡航;;爬升

基金资助:国家自然科学基金(61863017)~~