Email this article 
HCCI ENGINE NOX ESTIMATION WITH MULTIZONE MODEL
- Authors: Gusakov S.V.1, Epifanov I.V.1
-
Affiliations:
- Peoples’ Friendship University of Russia
- Issue: No 2 (2008)
- Pages: 74-79
- Section: Articles
- URL: https://journals.rudn.ru/engineering-researches/article/view/46709
- ID: 46709
Cite item
Full Text
Abstract
Researched & developed HCCI engine multizone approach with initial data from CFD calculations. Obtained NOx concentrations based on chemical-kinetics mechanism GRI-Mech 3.
Full Text
Двигатель с самовоспламенением гомогенного заряда от сжатия, известный как HCCI-двигатель (HCCI ДВС), рассматривается в качестве альтернативы дизелю. Гомогенная топливовоздушная смесь образуется перед впускными клапанами цилиндра, как в двигателе с искровым зажиганием (ДсИЗ), а в конце такта сжатия происходит самовоспламенение как в дизеле. Горение в HCCI ДВС значительно отличается от горения в дизеле тем, что смесь воспламеняется по всему объему камеры сгорания (КС) и сгорание смеси не зависит от процессов распространения пламени и турбулентности. Преимущество HCCI-процесса в том, что температура смеси в объеме КС однородна, отсутствуют локальные зоны, а это позволяет достичь ультранизких выбросов NOx и твердых частиц (ТЧ). Термохимия процесса HCCI-горения позволит создать ДВС с высоким КПД (равным или даже большим чем у дизеля). Производство HCCI ДВС в настоящее время связано с необходимостью преодоления некоторых технических проблем. Наиболее значимой из них является отсутствие возможности непосредственного управления моментом самовоспламенения гомогенной топливовоздушной смеси. Средства управления процессом горения HCCI ДВС с использованием однозонной модели предлагались в работе [1]. В работе [3] рассмотрен метод расчета локальных концентраций оксидов азота в объеме КС дизеля, на основании механизма Зельдовича. Способ моделирования HCCI процесса, предложенный в [4; 5] связывает гидродинамику с процессами окисления, описанными химико-кинетическими (ХК) механизмами. В данной статье сняты некоторые допущения, принятые для однозонного моделирования. Такие как отсутствие расслоения топливовоздушного заряда по объему КС, однородность температурного поля. Давление, в отличие от температуры, в зонах КС одинаково. Тепловые потери учитываются по модифицированной формуле Вошни для HCCI ДВС [7].×
About the authors
S. V. Gusakov
Peoples’ Friendship University of RussiaMiklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198
I. V. Epifanov
Peoples’ Friendship University of RussiaMiklukho-Maklaya str., 6, Moscow, Russia, 117198
References
- Гусаков С.В., Епифанов И.В. Исследование HCCI процесса с использованием нульмерной однозонной химико-кинетической модели горения // Вестник РУДН. - 2007.
- Гусаков С.В., Епифанов И.В. Газодинамические процессы в HCCI двигателе до момента самовоспламенения // Международная научно-техническая конференция «Двигатель-2007», МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.
- Кавтарадзе Р.З., Голосов А.С. Расчет содержания оксидов азота в КС дизеля на основе многозонной модели рабочего процесса // ДВС XXI века. - СПб., 2000.
- Acaves S.M., Flowers D., Martinez-Frias J. et al. Multi-Zone Analysis of Propane HCCI Combustion // SAE Paper 2001-01-1027, 2001.
- Acaves S.M., Flowers D., Westbrook C.K. et al. A Multi-Zone Model for prediction of HCCI combustion and emissions // SAE paper 2000-01-0327, 2000.
- Amneus P., Mauss F., Kraft M. et al. NOx and N2O formation in HCCI engines // Lund, Cambridge, 2005.
- Assanis D., Chang J., Guralp O. et al. New Heat Transfer Correlation for an HCCI Engine Derived from Measurements of Instantaneous Surface Heat Flux // Univ. of Michigan, GM R&D Center, 2004.
- Flowers D.L. Combustion in HCCI Engines: Experiments and Detailed Chemical Kinetic Simulations // Thesis (Ph.D.), 2002.
- Hori M., Matsunaga N., Marinov N. et al. // 27th Symp. (int.) on Combustion, pp. 389-396 (1998), 1998.
- Smith G.P., Golden D.M., Frenklach M. et al. GRI-Mech 3.0 // Gas Research Institute, http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/ 1999 г.
Supplementary files
