《表3 试验和模拟的关键燃烧参数对比》

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《天然气后喷对高压直喷天然气船机燃烧和排放的影响研究》

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船机正常航行时一般使用75%负荷，同时75%负荷也是船机ISO8178E3测试循环中权重最大负荷，占比50%，因此本研究对船机75%负荷进行了验证。图2表明，模拟的缸压与试验值吻合较好，预测的放热率略高于试验值，这可能是SAGE模型与RNGk-ε模型耦合只考虑了网格尺度上湍流与燃烧化学的相互作用，没有考虑亚网格尺度的湍流与化学相互作用。受计算资源限制，船用低速机大缸径特征使亚网格尺度下的燃烧和湍流模型无法运行计算。综合来看，当前的SAGE模型与RNGk-ε模型耦合可以准确预测关键燃烧参数，误差小于4.4%，见表3。表中，CA50和CA90分别为50%、90%燃烧放热率对应的曲轴转角。综上可知，本研究中构建的高压直喷天然气低速船机CFD模型可以用于燃烧和排放特性的模拟。此外，之前研究也对天然气和燃油的喷射和喷雾发展进行了充分验证，模拟结果与试验值吻合较好，详细介绍见文献[24]。