Влияние момента инициации высокочастотного коронного разряда на развитие горения в гибридном компрессионном двигателе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе приведены зависимости момента воспламенения активированной разрядом зоны и момента возникновения самовоспламенения топливной смеси в области перед фронтом волны горения от двух параметров: угла поворота коленвала, при котором инициировался разряд, и удельного энерговклада в стримерный канал. Показано, что для более точного определения оптимальных пределов воспламенения активированной зоны и возникновения самовоспламенения необходимо учитывать изменение давления в цилиндре за счет движения поршня. При моделировании принималось во внимание неоднородное образование химически активных частиц, связанное со стримерным, многоимпульсным характером разряда.

Об авторах

Е. А. Филимонова

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: helfil@mail.ru
Россия, Москва

А. С. Добровольская

Объединенный институт высоких температур РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: helfil@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Dahms R., Felsch C., Rohl O., Peters N. Detailed Chemistry Flamelet Modeling of Mixed Mode Combustion in Spark-Assisted HCCI Engines // Proc. Combust. Inst. 2011. V. 33. P. 3023.
  2. Saxena S., Bedoya I.D. Fundamental Phenomena Affecting Low Temperature Combustion and HCCI Engines, High Load Limits and Strategies for Extending These Limits // Prog. Energy Combust. Sci. 2013. V. 39. P. 457.
  3. Persson H., Johansson B., Remón A. The Effect of Swirl on Spark Assisted Compression Ignition (SACI) // JSAE. 2007. 20077167 (SAE 2007-01-1856).
  4. Schenk A., Rixecker G., Bohne S. Results from Gasoline and CNG Engine Tests with the Corona Ignition System EcoFlash // 3rd Laser Ignition Conf. Proc. Argonne, US, 2015. W4A.4.
  5. Auzas F., Tardiveau P., Puech P., Makarov M., Agneray A. Heating Effects of a Non-Equilibrium RF Corona Discharge in Atmospheric Air // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. 495204.
  6. Mariani A., Foucher F. Radio Frequency Spark Plug: An Ignition System for Modern Internal Combustion Engines // Appl. Energy. 2014. V. 122. P. 151.
  7. Discepoli G., Cruccolini V., Ricci F., Giuseppe A.D., Papi S., Grimaldi C.N. Experimental Characterisation of the Thermal Energy Released by a Radio Frequency Corona Igniter in Nitrogen and Air // Appl. Energy. 2020. V. 263. 114617.
  8. Yu X., Wang L., Yu S., Wang M., Zheng M. Flame Kernel Development with Radio Frequency Oscillating Plasma Ignition // PSST. 2022. V. 31. 055004.
  9. Wei H., Chen C., Shu G., Liang X., Zhou L. Pressure Wave Evolution During Two Hotspots Autoignition within End-gas Region under Internal Combustion Engine-Relevant Conditions // Combust. Flame. 2018. V. 189. P. 142.
  10. Terashima H., Koshi M. Mechanisms of Strong Pressure Wave Generation in End-gas Autoignition During Knocking Combustion // Combust. Flame. 2015. V. 162. P. 1944.
  11. Pan J., Shu G., Zhao P., Wei H., Chen Z. Interactions of Flame Propagation, Auto-ignition and Pressure Wave During Knocking Combustion // Combust. Flame. 2016. V. 164. P. 319.
  12. Киверин А.Д., Смыгалина А.Е. Механизмы развития интенсивных динамических процессов при сжигании водорода в камерах сгорания ДВС // ТВТ. 2022. Т. 60. № 1. С. 103.
  13. Filimonova E., Bocharov A., Bityurin V. Influence of a Non-equilibrium Discharge Impact on the Low Temperature Combustion Stage in the HCCI Engine // Fuel. 2018. V. 228. P. 309.
  14. Filimonova E.A., Dobrovolskaya A.S., Bocharov A.N., Bityurin V.A., Naidis G.V. Formation of Combustion Wave in Lean Propane-Air Mixture with a Non-Uniform Chemical Reactivity Initiated by Nanosecond Streamer Discharges in the HCCI Engine // Combust. Flame. 2020. V. 215. P. 401.
  15. Dobrovolskaya A.S., Filimonova E.A., Bityurin V.A., Bocharov A.N. Role of Pressure Waves in the Heating of the End-Gas in HCCI Engine with Activation by Pulsed Corona Discharge // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2100(1). 012016.
  16. Филимонова Е.А. Кинетика процессов горения, конверсии оксидов азота и углеводородов, стимулированных наносекундными разрядами. Дис. … докт. физ.-мат. наук. М.: ОИВТ РАН, 2021. 337 с.
  17. Битюрин В.А., Бочаров А.Н. Магнитогидродинамическое взаимодействие при обтекании затупленного тела гиперзвуковым воздушным потоком // МЖГ. 2006. № 5. С. 188.
  18. Filimonova E.A. Discharge Effect on the Negative Temperature Coefficient Behaviour and Multistage Ignition in C3H8‒Air Mixture // J. Phys. D: Appl. Phys. 2015. V. 48. 015201.
  19. Dobrovolskaya A., Filimonova E., Bityurin V., Bocharov A., Klyuchnikov N. Different Numerical Approaches for Simulation of Combustion Wave Initiation by Electrical Discharge // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1978(1). 470074.
  20. Железняк М.Б., Филимонова Е.А. Моделирование газофазного химического реактора на основе импульсного стримерного разряда для удаления токсичных примесей. Ч. I // ТВТ. 1998. Т. 36. № 3. С. 374.
  21. Железняк М.Б., Филимонова Е.А. Моделирование газофазного химического реактора на основе импульсного стримерного разряда для удаления токсичных примесей // ТВТ. 1998. Т. 36. № 4. С. 557.
  22. Babaeva N.Yu., Naidis G.V. Two-Dimensional Modelling of Positive Streamer Dynamics in Non-Uniform Electric Fields in Air // J. Phys. D: Appl. Phys. 1996. V. 29. P. 2423.
  23. Pan J., Shu G., Wei H. Interaction of Flame Propagation and Pressure Waves During Knocking Combustion in Spark-ignition Engines // Combust. Sci. Technol. 2014. V. 186 (2). P. 192.
  24. Yu H., Chen Zh. End-gas Autoignition and Detonation Development in a Closed Chamber // Combust. Flame. 2015. V. 162. P. 4102.

Дополнительные файлы


© Е.А. Филимонова, А.С. Добровольская, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».