火花点火天然气发动机混沌燃烧过程分析

【摘要】：为了揭示边界条件对点燃式天然气发动机燃烧系统非线性动力学的影响规律,研究了不同点火正时下电控喷射点燃式天然气发动机燃烧系统的混沌特性.结果表明:在爆震限定范围内,随着点火提前角(spark advanceangle,SAA)的增加,平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)增加,循环变动系数(COVIMEP)降低;相空间中吸引子具有扭曲、相互交叉和折叠的复杂几何结构,但它也是一个有限范围内的运动,燃烧系统吸引子内的轨线表现出一定非周期的有序;吸引子的关联维(correlation dimension,CD)为小于2的分数,最大Lyapunov指数为正数,说明天然气发动机燃烧系统表现出明显的混沌特征;当SAA从30°CA增加到45°CA时,IMEP从0.798 MPa增加到0.854MPa,COVIMEP从4.4%降低到1.2%,CD从1.76降低到1.59,最大Lyapunov指数从0.1降低到0.04,因此燃烧系统复杂度及系统对初始条件的敏感性下降. 【作者单位】： 哈尔滨工程大学理学院;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院;吉林大学汽车工程学院;
【关键词】： 天然气发动机 燃烧 点火提前角 混沌
【基金】：中国博士后科学基金资助项目(20100471021) 哈尔滨市科技攻关计划资助项目(2009AA2AG060) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(GK2030260115)
【分类号】：TK431
【正文快照】： 在火花点火发动机发展之初不稳定燃烧现象就被发现,这种不稳定性引起功率输出的波动,使发动机很难得到有效控制,因此不稳定燃烧来源识别及其消除问题成为火花点火发动机工程技术中的一个重要问题,并且直到现在也没有得到解决[1-2].前期研究表明,发动机缸内气体不稳定燃烧表现

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