机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (14): 258-268.doi: 10.3901/JME.260542
徐扬帆, 尹晓军, 王锡斌, 段浩, 胡二江, 曾科
XU Yangfan, YIN Xiaojun, WANG Xibin, DUAN Hao, HU Erjiang, ZENG Ke
摘要: 为探究氢气-空气预混氛围下X型转子发动机球型燃烧室内湍流场与喷射位置的耦合作用对混合气形成及燃烧过程的影响,依托CONVERGE软件构建三维仿真模型,研究了顶部、底部、左侧、右侧四种缸内直喷位置下的燃油喷射特性与燃烧过程。研究表明,左侧和顶部喷射时,可在进气冲程诱导出更强湍流,其中左侧喷射因喷雾方向与进气流动协同,在压缩冲程末期实现了混合气的均匀分布;右侧喷射时,油束方向与单向流反向导致湍流强度最弱,局部区域出现燃油残留。左侧喷射时滞燃期最短,右侧喷射时滞燃期最长,但峰值放热率最高、燃烧过程最快;相比其他三种喷射位置,喷射位置在右侧时发动机的循环指示功最高,可达73.4 J,但有爆震风险。通过设置四种典型喷射位置,揭示喷射位置与缸内流场演化、燃烧动力学之间的耦合作用规律,为直喷X型转子发动机燃烧系统的精细化设计提供理论依据与数据支撑。
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