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CO2摻混比對甲烷HCCI燃燒特性的影響
趙巖; 王謙; 吳凡; 柏金 江蘇大學能源與動力工程學院; 江蘇鎮江212013
關鍵詞：微動力裝置 均質充量壓燃 co2摻混比 著火時刻 做功能力
摘要：基于微型均質充量壓燃(HCCI)自由活塞動力裝置內自由活塞單次沖擊過程,通過試驗與數值模擬的方法,對比分析了甲烷摻混不同比例的CO2時,混合氣著火時刻、微燃燒室內的溫度、壓力以及裝置做功能力的變化.結果表明:在初始當量比為0.5時,甲烷中CO2的摻混使混合氣著火時刻延遲、燃燒速率變慢,微燃燒室內的壓力與溫度峰值后移且降低,混合氣體的爆燃現象得到改善.隨著甲烷中CO2摻混比的增加,混合氣的著火與燃燒不斷惡化,裝置的做功能力不斷減弱,同時裝置所需的啟動能量不斷增加;當CO2摻混比達到40%時,自由活塞的速度增量減少2.67m/s,平均有效指示壓力減少0.584MPa,同時裝置所需的啟動能量增加至0.1824J.當CO2摻混比達到58%時,混合氣無法被壓燃,微動力裝置不對外做功.在保證裝置做功能力的基礎上,甲烷摻混一定比例的CO2,微燃燒室內平均溫度能夠降低30~100K,微動力裝置可以降低對微燃燒室材料的依賴,實現低溫燃燒.
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