本文關(guān)鍵詞：柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒過(guò)程的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2015年

柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒過(guò)程的仿真研究

李曉曉  

【摘要】：在柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，天然氣是主要燃料，提供90%多的能量。該種發(fā)動(dòng)機(jī)既可以減少對(duì)石油燃料的消耗，與柴油機(jī)相比，污染物和溫室氣體的排放也大大減少，同時(shí)熱效率與柴油機(jī)相當(dāng)。在柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，接近壓縮上止點(diǎn)時(shí)，氣缸中噴入少量柴油，柴油被壓燃，燃燒產(chǎn)生的高溫產(chǎn)物或高溫區(qū)域?qū)⒃诓裼椭笾苯訃娙霘飧椎奶烊粴庖迹慌c柴油機(jī)中燃燒方式相似，該發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過(guò)程包括預(yù)混合燃燒階段和擴(kuò)散燃燒階段。但在一些工況下，柴油與天然氣的噴射參數(shù)不恰當(dāng)時(shí)，預(yù)混合燃燒階段反應(yīng)會(huì)非常迅速，缸內(nèi)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的爆震，產(chǎn)生很大燃燒噪聲，甚至損害發(fā)動(dòng)機(jī)。 本文應(yīng)用三維流體仿真軟件CONVERGE模擬了某型號(hào)柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震燃燒過(guò)程，并用專業(yè)的后處理軟件Fieldview處理模擬結(jié)果。提取了燃燒室中8個(gè)代表位置的局部壓力變化，用局部壓力最大波動(dòng)幅度平均值定義的爆震指標(biāo)衡量爆震強(qiáng)度。本文研究了該發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震燃燒過(guò)程特點(diǎn)，及天然氣噴射時(shí)刻、引燃柴油量和缸內(nèi)初始溫度對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的影響。研究結(jié)果如下： 1、不同于在汽油機(jī)中由于末端混合氣自燃引起的缸內(nèi)壓力波動(dòng)而發(fā)生的爆震現(xiàn)象，在柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，，預(yù)混合燃燒階段過(guò)快的燃燒速率引起的爆震。爆震主要發(fā)生在燃燒初始階段，爆震時(shí)缸內(nèi)有明顯的壓力波動(dòng)，且缸內(nèi)不同位置處壓力波動(dòng)幅度大小不同，且靠近缸壁處波動(dòng)幅度較大。 2、柴油的噴射量與噴射時(shí)刻不變，改變天然氣的噴射時(shí)刻，兩種燃料的起始噴射時(shí)間間隔角度分別為3°CA、5°CA、8°CA，三種條件下的爆震指標(biāo)分別為0.77MPa、0.16MPa、0.36MPa。爆震強(qiáng)度并不隨著噴射時(shí)間間隔越短就越強(qiáng)。 3、天然氣的噴射時(shí)刻與噴射量固定不變，引燃柴油的噴射時(shí)刻不變，改變引燃柴油量，柴油占燃料總能量的比例分別為2.9%、5.6%、8.2%，三種情況下爆震指標(biāo)分別為0.30MPa、0.53MPa、1.31MPa。爆震強(qiáng)度隨著引燃柴油量的增加增強(qiáng)。 4、引燃柴油與天然氣的噴射參數(shù)都不變，只改變缸內(nèi)初始溫度，初始溫度分別為330K、340K、350K，三種工況下爆震指標(biāo)值分別為0.30MPa、0.77MPa、0.86MPa。爆震強(qiáng)度隨著初始溫度的升高增強(qiáng)。 5、不同于柴油機(jī)中滯燃期越長(zhǎng)，預(yù)混合燃燒階段放熱速率會(huì)更快，工作越粗暴的現(xiàn)象，在柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，爆震強(qiáng)度與滯燃期長(zhǎng)度并不成正比例的關(guān)系，即預(yù)混合燃燒階段可燃?xì)怏w量與滯燃期的長(zhǎng)短無(wú)確定關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK421.2
【目錄】：

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3 本報(bào)記者 趙三明;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

4 記者 蒙平;[N];無(wú)錫日?qǐng)?bào);2009年

5 ;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

6 關(guān)尚宇;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

7 通訊員 陳燕　記者 嚴(yán)峻;[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2010年

8 記者 王建梁;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

9 記者 過(guò)國(guó)忠 通訊員 陳燕;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

10 任繼凱　傅偉;[N];中國(guó)石化報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 竇慧莉;電控噴射稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2006年

2 焦運(yùn)景;稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程研究和燃燒系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2009年

3 司鵬鹍;滿足國(guó)Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的研究[D];天津大學(xué);2009年

4 李樹(shù)生;高性能大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[D];山東大學(xué);2013年

5 張德福;低散熱壓縮著火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2005年

6 余小草;燃燒邊界條件對(duì)車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響[D];吉林大學(xué);2013年

7 楊立平;4SH-N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程優(yōu)化及排放控制[D];吉林大學(xué);2008年

8 鄭清平;壓燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程模擬計(jì)算和試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2006年

9 李娜;重型車用增壓中冷稀燃LNG發(fā)動(dòng)機(jī)性能研究[D];山東大學(xué);2013年

10 李智;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋熱負(fù)荷及冷卻水腔內(nèi)沸騰傳熱研究[D];華中科技大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 汪源利;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)均質(zhì)稀燃的數(shù)值模擬與試驗(yàn)分析[D];華中科技大學(xué);2007年

2 張悅;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)催化器效率評(píng)價(jià)及低負(fù)荷時(shí)燃燒與排放研究[D];天津大學(xué);2008年

3 竇寶華;公交車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化的層次分析法研究與規(guī)�；瘧�(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2010年

4 杜喜云;電控多點(diǎn)噴射天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)[D];吉林大學(xué);2007年

5 李春節(jié);大馬力天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程數(shù)值模擬及分析[D];華中科技大學(xué);2009年

6 吳家平;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];華中科技大學(xué);2009年

7 支琪;大缸徑天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能模擬[D];西南交通大學(xué);2011年

8 吳岳偉;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、點(diǎn)火時(shí)刻及配氣相位優(yōu)化研究[D];重慶交通大學(xué);2011年

9 張坤鵬;滿足國(guó)Ⅴ排放的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)[D];天津大學(xué);2011年

10 熊長(zhǎng)君;大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)數(shù)值模擬分析[D];大連理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒過(guò)程的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：230378