火花點火天然氣發(fā)動機混沌燃燒過程分析

【摘要】：為了揭示邊界條件對點燃式天然氣發(fā)動機燃燒系統(tǒng)非線性動力學的影響規(guī)律,研究了不同點火正時下電控噴射點燃式天然氣發(fā)動機燃燒系統(tǒng)的混沌特性.結(jié)果表明:在爆震限定范圍內(nèi),隨著點火提前角(spark advanceangle,SAA)的增加,平均指示壓力(indicated mean effective pressure,IMEP)增加,循環(huán)變動系數(shù)(COVIMEP)降低;相空間中吸引子具有扭曲、相互交叉和折疊的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu),但它也是一個有限范圍內(nèi)的運動,燃燒系統(tǒng)吸引子內(nèi)的軌線表現(xiàn)出一定非周期的有序;吸引子的關(guān)聯(lián)維(correlation dimension,CD)為小于2的分數(shù),最大Lyapunov指數(shù)為正數(shù),說明天然氣發(fā)動機燃燒系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的混沌特征;當SAA從30°CA增加到45°CA時,IMEP從0.798 MPa增加到0.854MPa,COVIMEP從4.4%降低到1.2%,CD從1.76降低到1.59,最大Lyapunov指數(shù)從0.1降低到0.04,因此燃燒系統(tǒng)復(fù)雜度及系統(tǒng)對初始條件的敏感性下降. 【作者單位】： 哈爾濱工程大學理學院;哈爾濱工程大學動力與能源工程學院;吉林大學汽車工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 天然氣發(fā)動機 燃燒 點火提前角 混沌
【基金】：中國博士后科學基金資助項目(20100471021) 哈爾濱市科技攻關(guān)計劃資助項目(2009AA2AG060) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(GK2030260115)
【分類號】：TK431
【正文快照】： 在火花點火發(fā)動機發(fā)展之初不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象就被發(fā)現(xiàn),這種不穩(wěn)定性引起功率輸出的波動,使發(fā)動機很難得到有效控制,因此不穩(wěn)定燃燒來源識別及其消除問題成為火花點火發(fā)動機工程技術(shù)中的一個重要問題,并且直到現(xiàn)在也沒有得到解決[1-2].前期研究表明,發(fā)動機缸內(nèi)氣體不穩(wěn)定燃燒表現(xiàn)

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