本文旨在以二維數值計算方法,模擬火星塞點火汽油引擎的燃燒現象,並討論比較不 同燃燒式的影響。所模擬的燃燒室包括開放式及分離二種,所變化的參數有容積效率 、當量比、點火角度、引擎轉速(RPM)等,所用之燃料為丙烷。 隨著實驗技術的進步,紊流火焰的細微結構已漸被了解,而一般作為引擎燃燒模擬的 燃燒模式,如〞阿瑞尼士〞(Arr.)、〞漩渦崩潰〞(EBU )模式,並不考慮此種細 微結構,本文將能模擬火焰細部蜂巢狀結構的〞漩渦燃燒率〞(EBR )模式,應用於 引擎燃燒模擬,並與其它二種模式作一比較。結果顯示,Arr.模式在較濃的油氣混合 時,所預測之火焰速度有過快現象,而EBR 模式則在點火初期後,計算壓力值即已高 於實驗值,因未能考慮火焰傳播初期的層流效應;而能同時考慮層流及紊流效應的E- BR模式,所得結果。 以EBR模式來預測不同點火角度、當量比、RPM、火星塞位置及個數等參數變化下的燃 燒情形。結果顯示,以熱效率觀點而言,點火角度有一最佳值;而在計算RPM 參數變 化時,發現必須隨RPM調整燃燒式中的常數,由此推導出Taylor 微小長度、時間尺與 RPM之關係,並將所得時間尺寸與RPM之關係,與他人實驗結果比較,所得趨勢大致吻 合。最後,將EBR 模式用於含有高剪力流效應的分離式燃燒室,成功地預測出喉流強 度對火焰傳播之影響。
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