多次噴射對(duì)缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒排放影響的仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 04:58
降低微粒排放是目前缸內(nèi)直噴汽油機(jī)面臨的主要瓶頸之一。為打破這一桎梏,進(jìn)一步挖掘缸內(nèi)直噴汽油機(jī)在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低污染物排放上的潛力,本文搭建了某型缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的三維數(shù)值模型并利用AVL-Fire對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣、噴霧、燃燒、微粒生成過(guò)程進(jìn)行仿真模擬,探究缸內(nèi)微粒的生成機(jī)理和多次噴油策略對(duì)微粒生成的影響規(guī)律。本文主要工作內(nèi)容及研究結(jié)果如下:1.缸內(nèi)直噴汽油機(jī)燃油直接噴入燃燒室內(nèi)的工作方式導(dǎo)致了氣缸內(nèi)大量油膜的產(chǎn)生,點(diǎn)火時(shí)刻后未完全蒸發(fā)的油膜在遇到火焰時(shí)在油膜表面產(chǎn)生池火,導(dǎo)致soot大量生成;谶@一理論,對(duì)原機(jī)噴油參數(shù)下的單次噴射策略進(jìn)行仿真研究,分析了單次噴射下油膜特性(油膜分布位置、厚度、質(zhì)量以及蒸發(fā)速率等)、缸內(nèi)燃燒過(guò)程和微粒生成狀況(微粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)、數(shù)量濃度、粒徑分布等),研究結(jié)果表明:缸內(nèi)油膜主要分布在氣缸側(cè)壁、燃燒室上壁、進(jìn)氣門以及活塞頂部。其中進(jìn)氣門處油膜厚度最大,平均厚度為15μm左右,位于氣門座圈罅隙中,此處氣流運(yùn)動(dòng)微弱,溫度低,油膜蒸發(fā)困難,一直到燃燒末期都可以觀察到大量油膜存在,未完全蒸發(fā)的油膜遇到火焰時(shí)在油膜表面產(chǎn)生擴(kuò)散燃燒,即池火,導(dǎo)致soot大量生成。2.保持...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
歐Ⅵ排放法規(guī)及測(cè)試循環(huán)發(fā)展1966年,日本緊跟美國(guó)開始實(shí)施汽車排放法規(guī),利用4工況法限值CO排
圖 1.2 國(guó) 6b 與歐 6c 污染物排放限制對(duì)比如圖 1.2 所示,國(guó) 6a 中 CO 和 PM 的限值與歐 6c 相同,但國(guó) 6a 增加了 N2,并將 THC,NMHC,NOx,PM 的限制分別降低至 50mg/km、35mg/kmg/km 和 43.0mg/km。為使行業(yè)的發(fā)展與環(huán)境、與公眾利益和諧,排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容、控制水平學(xué)、合理、可行。未來(lái)排放標(biāo)準(zhǔn)將朝著低排放、零排放的方向發(fā)展[33]。 缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒研究現(xiàn)狀隨著人們對(duì)微粒危害認(rèn)知的加深,排放法規(guī)加強(qiáng)了對(duì)微粒的限值,制約了缸噴汽油機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)此國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開了大量研究。Lucchini Tommaso 等人[34]利用一種全面的 CFD 方法模擬不同工況下缸內(nèi)直油機(jī)燃料與空氣的混合過(guò)程,并在研究微粒排放的過(guò)程中考慮了油膜形成所的影響。研究結(jié)果表明減少燃油對(duì)襯套和活塞表面的撞擊可以減少濃混合氣
第 1 章 緒論ot 排放情況進(jìn)行了研究。研究結(jié)果證明相較于單次噴射策略點(diǎn)下采用多次噴射策略都可以減少燃油濕壁現(xiàn)象的發(fā)生。ic 等人[37-42]通過(guò)雙色測(cè)溫法研究缸內(nèi)直噴汽油機(jī) soot 生成機(jī)理連續(xù)拍攝兩個(gè)波長(zhǎng)(650 和 750 nm)處的 soot 輻射圖像評(píng)估的 soot 溫度和相對(duì) soot 濃度。研究結(jié)果表明局部過(guò)濃預(yù)混合 soot 的主要兩個(gè)來(lái)源,如圖 1.3 所示,池火碳煙生成時(shí)刻較終排出機(jī)外的 soot 的主要來(lái)源(KL 因子表征沿光路長(zhǎng)度下
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)輕型汽車排放控制標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展[J]. 鮑曉峰,呂猛,朱仁成. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]車用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)怠速工況缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒排放特性的影響[J]. 鐘兵,洪偉,蘇巖,解方喜,婁子睿,許允. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]加油排放試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)和車載油氣回收系統(tǒng)開發(fā)的建議[J]. 杜建波,方茂東,陸紅雨,李菁元,王小臣,湯大鋼. 汽車工程. 2014(05)
[5]內(nèi)燃機(jī)燃燒放熱率的典型特征參數(shù)對(duì)比以及對(duì)熱-功轉(zhuǎn)換效率的影響[J]. 劉敬平,夏孝朗,趙智超,詹樟松,張曉宇,胡鐵剛. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]歐盟新能源汽車發(fā)展政策舉措[J]. 陳柳欽. 時(shí)代汽車. 2011(09)
[7]汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)發(fā)展的分析與研究[J]. 馮淵,居鈺生,范圣耀. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2010(05)
[8]大眾汽車FSI發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)[J]. 強(qiáng)添綱. 汽車與配件. 2008(22)
[9]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 楊世春,李君,李德剛. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2007(05)
[10]柴油車尾氣排放污染控制技術(shù)綜述[J]. 賀泓,翁端,資新運(yùn). 環(huán)境科學(xué). 2007(06)
博士論文
[1]空氣輔助直噴汽油機(jī)噴霧特性及缸內(nèi)混合氣形成的研究[D]. 白洪林.天津大學(xué) 2015
[2]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過(guò)程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[3]降低車用柴油機(jī)NOx排放的SCR技術(shù)控制策略研究[D]. 佟德輝.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]4G75缸內(nèi)直噴汽油機(jī)顆粒物排放仿真研究[D]. 李婉笛.吉林大學(xué) 2017
[2]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒生成過(guò)程的可視化研究[D]. 喬世杰.吉林大學(xué) 2016
[3]混合氣形成對(duì)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)微粒生成影響的數(shù)值模擬[D]. 陳麗麗.吉林大學(xué) 2015
[4]先進(jìn)湍流模型在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)模擬中的應(yīng)用[D]. 徐光甫.大連理工大學(xué) 2015
[5]正丁醇/柴油混合燃料HCCI燃燒與排放特性的試驗(yàn)研究[D]. 趙志新.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[6]直噴汽油機(jī)微粒生成過(guò)程及其影響因素的模擬研究[D]. 周鵬.天津大學(xué) 2013
本文編號(hào):3120807
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
歐Ⅵ排放法規(guī)及測(cè)試循環(huán)發(fā)展1966年,日本緊跟美國(guó)開始實(shí)施汽車排放法規(guī),利用4工況法限值CO排
圖 1.2 國(guó) 6b 與歐 6c 污染物排放限制對(duì)比如圖 1.2 所示,國(guó) 6a 中 CO 和 PM 的限值與歐 6c 相同,但國(guó) 6a 增加了 N2,并將 THC,NMHC,NOx,PM 的限制分別降低至 50mg/km、35mg/kmg/km 和 43.0mg/km。為使行業(yè)的發(fā)展與環(huán)境、與公眾利益和諧,排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)內(nèi)容、控制水平學(xué)、合理、可行。未來(lái)排放標(biāo)準(zhǔn)將朝著低排放、零排放的方向發(fā)展[33]。 缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒研究現(xiàn)狀隨著人們對(duì)微粒危害認(rèn)知的加深,排放法規(guī)加強(qiáng)了對(duì)微粒的限值,制約了缸噴汽油機(jī)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)此國(guó)內(nèi)外學(xué)者展開了大量研究。Lucchini Tommaso 等人[34]利用一種全面的 CFD 方法模擬不同工況下缸內(nèi)直油機(jī)燃料與空氣的混合過(guò)程,并在研究微粒排放的過(guò)程中考慮了油膜形成所的影響。研究結(jié)果表明減少燃油對(duì)襯套和活塞表面的撞擊可以減少濃混合氣
第 1 章 緒論ot 排放情況進(jìn)行了研究。研究結(jié)果證明相較于單次噴射策略點(diǎn)下采用多次噴射策略都可以減少燃油濕壁現(xiàn)象的發(fā)生。ic 等人[37-42]通過(guò)雙色測(cè)溫法研究缸內(nèi)直噴汽油機(jī) soot 生成機(jī)理連續(xù)拍攝兩個(gè)波長(zhǎng)(650 和 750 nm)處的 soot 輻射圖像評(píng)估的 soot 溫度和相對(duì) soot 濃度。研究結(jié)果表明局部過(guò)濃預(yù)混合 soot 的主要兩個(gè)來(lái)源,如圖 1.3 所示,池火碳煙生成時(shí)刻較終排出機(jī)外的 soot 的主要來(lái)源(KL 因子表征沿光路長(zhǎng)度下
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)輕型汽車排放控制標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展[J]. 鮑曉峰,呂猛,朱仁成. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]車用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]點(diǎn)火時(shí)刻對(duì)怠速工況缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒排放特性的影響[J]. 鐘兵,洪偉,蘇巖,解方喜,婁子睿,許允. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]加油排放試驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)和車載油氣回收系統(tǒng)開發(fā)的建議[J]. 杜建波,方茂東,陸紅雨,李菁元,王小臣,湯大鋼. 汽車工程. 2014(05)
[5]內(nèi)燃機(jī)燃燒放熱率的典型特征參數(shù)對(duì)比以及對(duì)熱-功轉(zhuǎn)換效率的影響[J]. 劉敬平,夏孝朗,趙智超,詹樟松,張曉宇,胡鐵剛. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(03)
[6]歐盟新能源汽車發(fā)展政策舉措[J]. 陳柳欽. 時(shí)代汽車. 2011(09)
[7]汽油機(jī)缸內(nèi)直噴技術(shù)發(fā)展的分析與研究[J]. 馮淵,居鈺生,范圣耀. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車. 2010(05)
[8]大眾汽車FSI發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)[J]. 強(qiáng)添綱. 汽車與配件. 2008(22)
[9]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[J]. 楊世春,李君,李德剛. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2007(05)
[10]柴油車尾氣排放污染控制技術(shù)綜述[J]. 賀泓,翁端,資新運(yùn). 環(huán)境科學(xué). 2007(06)
博士論文
[1]空氣輔助直噴汽油機(jī)噴霧特性及缸內(nèi)混合氣形成的研究[D]. 白洪林.天津大學(xué) 2015
[2]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過(guò)程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[3]降低車用柴油機(jī)NOx排放的SCR技術(shù)控制策略研究[D]. 佟德輝.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]4G75缸內(nèi)直噴汽油機(jī)顆粒物排放仿真研究[D]. 李婉笛.吉林大學(xué) 2017
[2]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒生成過(guò)程的可視化研究[D]. 喬世杰.吉林大學(xué) 2016
[3]混合氣形成對(duì)GDI發(fā)動(dòng)機(jī)微粒生成影響的數(shù)值模擬[D]. 陳麗麗.吉林大學(xué) 2015
[4]先進(jìn)湍流模型在發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)模擬中的應(yīng)用[D]. 徐光甫.大連理工大學(xué) 2015
[5]正丁醇/柴油混合燃料HCCI燃燒與排放特性的試驗(yàn)研究[D]. 趙志新.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[6]直噴汽油機(jī)微粒生成過(guò)程及其影響因素的模擬研究[D]. 周鵬.天津大學(xué) 2013
本文編號(hào):3120807
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3120807.html
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