發(fā)布時間：2021-01-02 20:07

　　理想均質(zhì)壓燃（HCCI:Homogeneous Charge Compression Ignition）是發(fā)動機高效、低污染燃燒的最佳技術(shù)方案,然而其燃燒始點和燃燒速率不可控的固有缺點嚴重制約了HCCI優(yōu)勢的發(fā)揮,反應(yīng)控制壓燃（RCCI:Reactivity Controlled Compression Ignition）具有解決這一問題的巨大潛力,在利用柴油和天然氣RCCI燃燒模式實現(xiàn)HCCI的發(fā)動機全工況范圍拓展過程中,急需掌握天然氣/柴油反應(yīng)活性控制壓燃（RCCI）的工作機理,獲取相關(guān)影響因素的變化規(guī)律,為實現(xiàn)RCCI的穩(wěn)定控制奠定堅實的理論基礎(chǔ)。針對上述問題,本文采用三維模擬手段研究RCCI工作機理。首先,建立天然氣/柴油RCCI的零維簡化機理,以滿足在普通計算機上使用的要求。然后,耦合天然氣/柴油RCCI的三維流動、傳熱、傳質(zhì)工作過程,分析不同曲軸轉(zhuǎn)角下,天然氣/柴油RCCI機理中燃料分子、中間基團和NOx濃度的空間分布及變化,分析RCCI的工作機理。本文第一部分是天然氣/柴油反應(yīng)機理的建立。利用零維CHEMKIN軟件,分別對LLNL正庚烷的詳細化學(xué)動力學(xué)機理和GRI3.0甲... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 天然氣/柴油RCCI國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 RCCI概念的提出
        1.2.2 天然氣/柴油RCCI研究現(xiàn)狀
    1.3 天然氣/柴油RCCI機理研究的現(xiàn)狀
        1.3.1 天然氣氧化機理的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 柴油氧化機理的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 天然氣/柴油RCCI機理的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 天然氣/柴油RCCI簡化機理建立
    2.1 基礎(chǔ)化學(xué)動力學(xué)模型
        2.1.1 化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率
        2.1.2 熱力學(xué)模型
    2.2 機理簡化的方法
        2.2.1 直接關(guān)系圖（DRG）法
        2.2.2 考慮誤差傳遞的直接關(guān)系圖（DRGEP）法
        2.2.3 DRG/DRGEP中的敏感性分析方法
        2.2.4 全物質(zhì)敏感性分析（FSSA）
    2.3 柴油的簡化機理建立
        2.3.1 正庚烷詳細反應(yīng)模型
        2.3.2 正庚烷詳細機理的簡化
    2.4 天然氣氧化機理模型
        2.4.1 甲烷氧化機理的核心反應(yīng)
        2.4.2 甲烷簡化機理建立
    2.5 天然氣/柴油RCCI簡化機理建立
    2.6 本章小結(jié)
第3章 天然氣/柴油RCCI模型建立與驗證
    3.1 基礎(chǔ)三維數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 質(zhì)量守恒方程
        3.1.2 常規(guī)物質(zhì)輸運方程
        3.1.3 能量守恒方程
        3.1.4 動量守恒方程
        3.1.5 燃油噴射模型
        3.1.6 湍流模型
        3.1.7 燃燒模型
    3.2 天然氣/柴油RCCI模型建立
        3.2.1 發(fā)動機的基本參數(shù)
        3.2.2 三維網(wǎng)格模型的建立
        3.2.3 三維模型驗證
    3.3 天然氣/柴油RCCI機理模型驗證
        3.3.1 天然氣/柴油RCCI工況的初始條件
        3.3.2 合成機理與FIRE軟件耦合步驟
        3.3.3 天然氣/柴油RCCI機理模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第4章 天然氣/柴油RCCI機理研究
    4.1 天然氣/柴油RCCI工況的二維結(jié)果分析
    4.2 天然氣/柴油RCCI三維結(jié)果分析
        4.2.1 正庚烷的質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間分布
        4.2.2 甲烷的質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
        4.2.3 溫度隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
2O質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化">        4.2.4 CH₂O質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
        4.2.5 CO質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
        4.2.6 OH質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
        4.2.7 NO質(zhì)量分數(shù)隨曲軸轉(zhuǎn)角的空間變化
    4.3 正庚烷氧化分解過程分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
附錄
作者簡介
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]甲烷HCCI燃燒反應(yīng)機理簡化與分析[J]. 劉欣,蔣炎坤,張建平,萬里平.  武漢理工大學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[2]天然氣非催化部分氧化反應(yīng)機理模擬[J]. 周新文,陳彩霞,王輔臣.  華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[3]用任意拉格朗日-歐拉法計算內(nèi)燃機缸內(nèi)流場[J]. 解茂昭.  大連工學(xué)院學(xué)報. 1986(02)

博士論文
[1]生物柴油化學(xué)反應(yīng)機理模型及燃燒分析應(yīng)用的研究[D]. 李軍成.湖南大學(xué) 2014
[2]基于激波管實驗平臺的甲烷燃燒化學(xué)動力學(xué)機理研究[D]. 王高峰.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008



本文編號：2953554