ТРУДЫ КРЫЛОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА
Архив статей журнала
Объект и цель научной работы. Объектом исследования является турбулентное горение бедной метановоз-душной смеси в камере сгорания двигателя. Цель работы – изучение закономерностей влияния промотирующей добав-ки водорода на режим турбулентного горения.
Материалы и методы. Математическая модель рабочего процесса двигателя основана на трехмерных уравнениях нестационарного переноса. Для определения характеристик турбулентности использовалась k-ω SST модель турбулентности.
Основные результаты. В результате проведенной работы построена диаграмма Борги – Питерса (Borghi – Peters). Показано, что добавление водорода в бедную метановоздушную смесь приводит к смещению расчетных точек из зоны, в которой фронт пламени сильно разорван турбулентными вихрями, к зоне, в которой влияние турбулентности на структуру фронта пламени слабо выражено. Получены численные значения критериев Карловица и Дамкелера, оцени-вающих влияние промотирующей добавки водорода на режим турбулентного горения в судовом поршневом двигателе внутреннего сгорания.
Заключение. Выявлено, что добавление водорода в бедную метановоздушную смесь в условиях интенсивной тур-булентности приводит к увеличению критерия Дамкелера и уменьшению критерия Карловица. При этом, чем выше концентрация водорода в метановоздушной смеси, тем сильнее проявляется выявленная закономерность. Это свиде-тельствует об увеличении скорости химических реакций во фронте пламени, в результате чего снижается негативное влияние турбулентных вихрей на фронт пламени и сгорание в двигателе становится более стабильным.