Моделирование явления стука перед фронтом пламени в двигателе с искровым зажиганием на основе детальной химической кинетики

Abstract

The results of numerical simulation of ignition limits of mixtures of normal heptane, isooctane and the flame front of a spark ignition engine in the phase plane of the frequency of rotation - the ignition angle when varying the compression ratio and the excess air ratio is offered. The proposed mathematical model and a detailed kinetic mechanism satisfactorily describe the process of spontaneous combustion mixture and can be used to predict the limits of a knock or detonation engines. The existence of the peninsula ignition mixture in said phase plane is proved. The influence of thermodynamic, structural, geometric, dynamic, and other process parameters on the self-ignition consistent with the known experimental data.

Приведены результаты численного моделирования пределов самовоспламенения смесей изооктана и н-гептана перед фронтом пламени в двигателе с искровым зажиганием в фазовой плоскости «частота вращения – угол зажигания» при варьировании степени сжатия и коэффициента избытка воздуха. Предложенные математическая модель и детальный кинетический механизм удовлетворительно описывают процесс самовоспламенения смеси и могут быть использованы для прогнозирования пределов стука или детонации в двигателях. Подтверждено существование полуострова самовоспламенения смеси в указанной фазовой плоскости. Влияние термодинамических, конструктивных, геометрических, динамических и других параметров процесса на самовоспламенение соответствует известным экспериментальным данным.