柴油機(jī)缸內(nèi)氣體流動(dòng)、噴油與燃燒室形狀的合理匹配,有助于改善氣缸內(nèi)的燃燒過程,從而降低污染物排放與燃油消耗率。為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)、改善燃油經(jīng)濟(jì)性,本文開展了170增壓中冷船用柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化模擬研究�；谠瓩C(jī)燃燒室形狀,保證壓縮比不變,設(shè)計(jì)出了三種燃燒室形狀,在AVL Fire軟件中建立其燃燒系統(tǒng)的仿真模型,研究標(biāo)定工況下燃燒室形狀對(duì)柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒與排放的影響。結(jié)果表明:波浪形燃燒室、Ⅰ型雙層分流燃燒室與Ⅱ型雙層分流燃燒室均有助于改善燃油經(jīng)濟(jì)性,其IMEP分別較原機(jī)高3.01%、2.68%、1.59%;波浪形燃燒室的NO_x排放較原機(jī)降低5.0%;Ⅰ型雙層分流燃燒室與波浪形燃燒室的soot排放分別較原機(jī)降低7.6%、2.8%。利用正交設(shè)計(jì)法,考慮參數(shù)間的交互作用,設(shè)計(jì)了柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)的進(jìn)氣渦流比、噴油夾角、噴嘴伸出高度、噴油持續(xù)期、噴孔孔徑以及燃燒室形狀間的多參數(shù)匹配方案。選取NO_x排放量、soot排放量和指示功作為優(yōu)化目標(biāo),利用多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),在船用柴油機(jī)E3循環(huán)的多工況下,研究不同參數(shù)匹配方案對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能的綜合影響。通過...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 內(nèi)燃機(jī)面臨的挑戰(zhàn)和解決措施
        1.2.1 石油能源和大氣環(huán)境的現(xiàn)狀
        1.2.2 技術(shù)措施和排放法規(guī)
    1.3 柴油機(jī)燃燒室形狀的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 柴油機(jī)進(jìn)氣渦流比匹配的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 柴油機(jī)噴油參數(shù)匹配的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.6 本文的研究意義及內(nèi)容
2 AVL Fire軟件理論基礎(chǔ)
    2.1 湍流模型
        2.1.1 RNG k-ε模型
        2.1.2 k-ζ-f模型
    2.2 噴霧模型
        2.2.1 蒸發(fā)模型
        2.2.2 破碎模型
        2.2.3 油滴相互作用模型
        2.2.4 碰壁模型
    2.3 燃燒模型
    2.4 排放模型
        2.4.1 soot模型
        2.4.2 NO_x模型
    2.5 本章小結(jié)
3 燃燒室形狀對(duì)船用柴油機(jī)燃燒和排放的影響
    3.1 原機(jī)仿真模型建立與驗(yàn)證
        3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
        3.1.2 燃燒室移動(dòng)網(wǎng)格生成
        3.1.3 求解器設(shè)置
        3.1.4 原機(jī)仿真模型驗(yàn)證
        3.1.5 原機(jī)標(biāo)定工況下的仿真結(jié)果及分析
    3.2 燃燒室形狀設(shè)計(jì)
    3.3 燃燒室形狀優(yōu)化結(jié)果
        3.3.1 燃燒室形狀對(duì)當(dāng)量比的影響
        3.3.2 燃燒室形狀對(duì)缸內(nèi)壓力和溫度的影響
        3.3.3 燃燒室形狀對(duì)NO_x和soot排放的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 基于正交設(shè)計(jì)的柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)優(yōu)化
    4.1 有交互作用的正交設(shè)計(jì)法
    4.2 多目標(biāo)優(yōu)化
        4.2.1 單工況的多目標(biāo)優(yōu)化
        4.2.2 多工況的多目標(biāo)優(yōu)化
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 100%工況的優(yōu)化方案
        4.3.2 75%工況的優(yōu)化方案
        4.3.3 50%工況的優(yōu)化方案
        4.3.4 25%工況的優(yōu)化方案
        4.3.5 多工況優(yōu)化方案
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3923860