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由于现有的能源资源过度开采和环境污染越来越严重,人们希望找到传统化石燃料的替代产品。生物柴油是一种可再生性替代燃料,以其原料来源广、污染小等特点越来越受到人们的关注。开展柴油机渗烧生物柴油燃烧过程的研究有较大的理论意义和应用前景。通过试验和数值模拟相结合的方式,研究了186FA柴油机渗烧不同比例生物柴油的燃烧和排放特性。在试验过程中柴油机不作任何调整,基于实测示功图分析比较了不同燃料的放热规律和燃烧噪声。结果表明:燃料中生物柴油的渗烧比率越大,缸内压力峰值也越大,峰值压力对应的曲轴转角越提前;同时放热率峰值降低,燃烧始点也有所提前;渗烧生物柴油提高了燃料的燃烧效率和经济性;渗烧生物柴油后,燃烧噪声增大。在相同负荷下,燃料的烟度值随生物柴油渗烧比的增大而减小,NOx排放量随生物柴油渗烧比的增加而增大。本文开展了柴油机渗烧生物柴油的燃烧和排放特性的数值模拟研究。在使用Pro-E软件进行燃烧室S维建模的基础上,利用HyperMe sh和AVL-F IRE软件进行燃烧室内网格的划分,并利用FIRE软件进行B0、B50、B100=种燃料的燃烧过程模拟。通过与实测示功图的比较,分析了κ-ε、LES和PANS模型的模拟精度,然后研究了不同渗烧比生物柴油的燃烧、喷雾及排放特性。模拟结果表明PANS模型预测燃烧始点、缸内最高爆发压力的精确度高于LE S模型,捕捉端流满团的能力强于标准κ-ε模型。渗烧生物柴油后,燃料的密度和粘度变大,使得B 5 0和B100燃料的喷雾贯穿距大于B0燃料,燃油着壁后附着于缸壁的燃油量较多,B50和B100燃料的雾化、蒸发和混合气形成情况比B0燃料差。由于生物柴油中的氧含量增大了局部空燃比,与B 0燃料相比,B 5 0和B10 0燃料有较高的局部燃烧溫度和NOx排放物,在燃烧过程中B 5 0和B10 0燃料的化高浓度区域较广,有利于降低soot排放。优化满流比和喷油提前角能够控制soot和NOx污染物的生成量。