本文關(guān)鍵詞：燃燒室形狀和噴氣時(shí)刻對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著能源問(wèn)題的出現(xiàn)與排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,從燃燒過(guò)程入手來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能變得尤為重要。為探索稀薄燃燒規(guī)律及其對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒穩(wěn)定性和發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響,以提高CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒速度,擴(kuò)展其稀燃極限,本文針對(duì)CA6SE1-21N增壓CNG發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了燃燒室形狀和天然氣噴射時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、排放影響的試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究。 試驗(yàn)結(jié)果表明,燃燒室形狀對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性能有較大的影響;采用幾何結(jié)構(gòu)變化較大的縮口形燃燒室時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)性能得到明顯改善;適當(dāng)推遲CNG噴氣時(shí)刻有利于縮短延遲期,提高燃燒穩(wěn)定性。 本文利用商用計(jì)算流體力學(xué)軟件STAR-CD對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣、壓縮及燃燒過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬;著重分析了發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中缸內(nèi)速度場(chǎng)、湍流動(dòng)能、濃度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和NO濃度場(chǎng)的分布規(guī)律,得出了燃燒室形狀與噴氣時(shí)刻對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響規(guī)律: a.缸內(nèi)流動(dòng)可以分為大幅度摻混和弱流動(dòng)混合兩個(gè)階段。采用螺旋進(jìn)氣道、平缸蓋時(shí),在壓縮后期逐漸形成強(qiáng)渦流、低滾流的剛性渦。點(diǎn)火時(shí)刻火花塞處較低湍流動(dòng)能,有利于形成穩(wěn)定的火核。 b.燃燒過(guò)程中火焰呈現(xiàn)邊隨渦流旋轉(zhuǎn)邊球形擴(kuò)散的形狀,火花塞始終處于高溫區(qū)內(nèi);火焰前鋒面處的溫度高,NO濃度較大。 c.縮口或幾何結(jié)構(gòu)變化較大的燃燒室形狀能產(chǎn)生較強(qiáng)的湍流,使得火焰?zhèn)鞑ニ俣蕊@著提高,特別是急燃期內(nèi)放熱率大,有利于提高CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的定容性,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。 d.在采用原天然氣噴氣時(shí)刻時(shí),缸內(nèi)混合氣濃度場(chǎng)呈現(xiàn)為自上而下由稀到濃的逆分層分布,這種逆分層濃度場(chǎng)不利于稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定燃燒。模擬計(jì)算發(fā)現(xiàn)合理推遲天然氣噴氣時(shí)刻,可以實(shí)現(xiàn)氣缸內(nèi)混合氣自上而下由濃到稀的弱分層,實(shí)現(xiàn)分層燃燒;當(dāng)噴氣時(shí)刻由進(jìn)氣上止點(diǎn)推遲到上止點(diǎn)后60OCA時(shí),燃燒室底部的過(guò)量空氣系數(shù)由1.1～1.2變化到1.8左右;而火花塞附近的過(guò)量空氣系數(shù)由2變化到1.3左右。進(jìn)一步的試驗(yàn)表明,適當(dāng)推遲天然氣噴氣時(shí)刻,可以提高缸內(nèi)最大壓力和壓升率,縮短主燃期和滯燃期,提高燃燒速度,減小燃燒循環(huán)變動(dòng),提高燃燒的穩(wěn)定性,使發(fā)動(dòng)機(jī)性能得到改善。
【關(guān)鍵詞】：CNG發(fā)動(dòng)機(jī) 燃燒室形狀 噴氣時(shí)刻 數(shù)值模擬 燃燒
【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】：2006
【分類號(hào)】：TK401
【目錄】：

• 提要4-7
• 第一章 緒論7-18
• 1.1 國(guó)內(nèi)外汽車排放法規(guī)的發(fā)展7-10
• 1.2 能源問(wèn)題10
• 1.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展10-14
• 1.4 數(shù)值模擬(CFD)及其在內(nèi)燃機(jī)研究上的應(yīng)用14-17
• 1.5 本研究主要內(nèi)容17-18
• 第二章 稀燃CNG 發(fā)動(dòng)機(jī)性能的試驗(yàn)研究18-22
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)工況19-20
• 2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第三章 CNG 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模擬平臺(tái)的建立及燃燒模擬分析22-43
• 3.1 幾何建模22-27
• 3.2 模型及算法選擇27-29
• 3.3 模型驗(yàn)證29-31
• 3.4 縮口形燃燒室缸內(nèi)混合氣形成及燃燒模擬31-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 燃燒室形狀及天然氣噴射時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)流動(dòng)燃燒過(guò)程影響的數(shù)值模擬43-64
• 4.1 燃燒室形狀對(duì)缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響43-54
• 4.2 天然氣噴射時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)混合氣形成及燃燒的影響54-63
• 4.3 本章小結(jié)63-64
• 第五章 全文總結(jié)及工作展望64-66
• 5.1 全文總結(jié)64-65
• 5.2 今后工作展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 中文摘要72-74
• Abstract74-77
• 致謝77-78
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介78
• 作者簡(jiǎn)介78

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 金華玉;供油提前角對(duì)車用柴油機(jī)影響的試驗(yàn)及模擬研究[D];吉林大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：燃燒室形狀和噴氣時(shí)刻對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：301101