Управление горением обеднённой углеводородо-воздушной смеси в компрессионном двигателе при помощи неравновесной плазмы стримерного разряда (по материалам кандидатской диссертации)

Аннотация

Диссертация посвящена исследованию механизмов влияния неравновесной плазмы импульсно-периодического наносекундного разряда на горение в компрессионном двигателе с однородной смесью, а также поиску способов управления данным процессом и оценке его эффективности.

Для расчёта процессов в камере сгорания в компрессионном двигателе представлена одномерная газодинамическая модель на основе системы уравнений Навье-Стокса для химически активной среды, дополненная специальными членами для учёта сжатия поршнем. Предложен механизм быстрого продвижения волны горения за счёт взаимодействия с волнами давления и их влияние на нагрев газа перед фронтом волны горения.

Показано, что изменяя параметры разряда в широком диапазоне значений можно достичь оптимальных моментов самовоспламенения газа перед волной горения с точки зрения тепловых и мощностных характеристик двигателя, а также состава продуктов сгорания. Показано, что эффективность управления моментом возникновения самовоспламенения падает с уменьшением коэффициента избытка топлива.

Проведено сравнение теплового, химического, электроразрядного воздействия на активацию топливной смеси, приводящего к воспламенению. Предложены механизмы управления процессом горения в камере сгорания и моментом перехода к самовоспламенению.

Полученные результаты могут быть использованы в качестве практических рекомендаций по организации горения при разработке современных двигателей внутреннего сгорания на обеднённых топливных смесях с разрядом стримерного типа в качестве инициатора горения.

Возврат к списку