实际的直接喷射氢燃烧应用通常要求在稀薄状态下运行发动机。稀薄氢火焰具有强烈的热扩散不稳定性效应，使 3D CFD 模拟具有挑战性。特别是当校准模型需要在无需调整的情况下在一系列当量比下运行，并在 3D CFD 运行时间所需的粗网格上提供准确结果时。在本文中，我们对转换为使用直接喷射氢气运行的欧 VI HD 柴油发动机进行了 3D CFD 研究。实施了一种最近提出的基于 DNS 数据的从约束火焰到自由传播火焰的转换方法。考虑到热扩散不稳定性在各种压力、温度和当量比下的行为，开发了一种层流火焰速度制表法。该方法应用于在具有列表动力学的 G 方程/RANS 燃烧模型框架内，在从 λ = 2.5 到 λ = 3.5 的一组燃料条件下模拟发动机运行。还介绍了网格划分要求。结果表明，该模型可以准确预测发动机性能趋势，并正确捕捉由热扩散效应驱动的火焰加速。

SAE 2023-01-0197
在 2023 年 WCX SAE 世界大会上发表。