在使用生物燃料与汽油混合的汽油直接注射系统中增强喷雾G的原子化和喷雾模式
Jyoti Umesh Pawar1, Amit Kumar Saraf1, Mahendra Pratap Singh2
1Jagannath University Jaipur, Jaipur, 302022, India.
这项研究分析了汽油直喷发动机中的生物燃料混合物. 结果表明,将乙醇和丁醇添加到汽油中可以改善燃料喷雾特性,使它们成为灵活燃料车辆的可行替代品.
科学领域:
- 燃烧科学 燃烧科学
- 汽车工程 汽车工程
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 可再生燃料为化石燃料提供了可持续的替代品,减少了排放,提高了能源安全.
- 乙醇和butanol等生物燃料是火花点火和柔性燃料车辆中汽油的有希望的替代品.
- 了解燃料喷雾行为对于优化发动机性能和排放至关重要.
研究的目的:
- 分析二元和三元生物燃料混合物的液体和蒸汽透行为,与汽油直接注射系统中的单元燃料相比.
- 评估乙醇和butanol添加对喷雾特性的影响,例如Sauter平均直径 (SMD).
- 确定最佳的生物燃料混合成分,以提高汽油直喷发动机的性能.
主要方法:
- 使用CONVERGE v2.4进行计算流体动力学 (CFD) 模拟,以模拟GDI引擎中的喷雾行为.
- 使用不稳定的雷诺兹平均纳维埃-斯托克斯重规范化k-ε流模型进行模拟.
- 与发动机燃烧网络的实验数据对比验证的模拟结果.
主要成果:
- 汽油-乙醇混合物显示液体和蒸汽透率增加,乙醇比例更高,而Sauter平均直径 (SMD) 减少.
- 在汽油-乙醇混合物中,G60E40混合物表现出优越的性能.
- 将butanol纳入汽油乙醇混合物进一步改善了透率和减少了SMD,G20E60B20显示出最佳结果.
结论:
- 汽油 - 乙醇 - butanol混合物表现出有利的喷雾特性,其中G20E60B20是最佳混合物.
- 这些生物燃料混合物可以有效地用于以汽油直接注射为基础的灵活燃料车辆.
- 将一部分乙醇替换为butanol提供了不显著损害性能的好处,表明了定制燃料配方的潜力.
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