本文關(guān)鍵詞：進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī)微粒排放仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年，全國范圍內(nèi)大面積霧霾天氣的出現(xiàn)使人們對大氣中顆粒物的存在更為重視，而直噴汽油機(jī)（GDI）尾氣排放中的微粒主要集中在核態(tài)，其對人體和環(huán)境危害極大，因此國內(nèi)外的排放法規(guī)對GDI汽油機(jī)微粒排放數(shù)量和質(zhì)量都提出了明確的限值。根據(jù)有關(guān)報(bào)道，缸內(nèi)直噴結(jié)合進(jìn)氣道噴射能夠有效降低直噴汽油機(jī)的微粒排放，，因此本文利用AVLFIRE三維仿真軟件，研究了這種組合噴射策略對微粒排放主要成份碳煙（soot）的影響，并獲得以下結(jié)論： （1）在理論空燃比下，針對缸內(nèi)噴射、氣道主噴與缸內(nèi)主噴三種噴油策略下的混合氣形成、缸內(nèi)燃燒以及soot排放進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明：三種噴油策略對缸內(nèi)平均溫度與平均壓力影響不大，但對最終soot排放量影響明顯；氣道主噴在三種噴油策略下缸內(nèi)最終soot數(shù)量濃度與soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)最低，缸內(nèi)直噴策略下soot排放量最多；氣道主噴相比于缸內(nèi)噴射能降低soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)4~5個(gè)數(shù)量級，降低soot數(shù)量濃度2~3個(gè)數(shù)量級。 （2）在氣道主噴下研究了不同噴油比例對soot的影響規(guī)律，結(jié)果表明：噴油比例影響缸內(nèi)混合氣分布的均勻性，是影響soot生成的主要因素，soot數(shù)量濃度由缸內(nèi)混合氣的過濃區(qū)決定；當(dāng)氣道噴油量達(dá)到一定比例后，隨氣道油量的增加，soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)和數(shù)量濃度的下降趨勢變?nèi)酰跉獾乐鲊娤伦罴褔娪捅壤秊檫M(jìn)氣道噴油占80%，缸內(nèi)直噴油量占20%。 （3）在氣道主噴最佳噴油比例下，研究了缸內(nèi)直噴的噴油正時(shí)與噴油持續(xù)期對進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī)soot排放的影響，結(jié)果表明：噴油正時(shí)與噴油持續(xù)期對缸內(nèi)的平均溫度、平均缸壓與放熱率影響較小，對soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)與soot數(shù)量濃度影響較大；噴油正時(shí)過早或過晚都會增加soot排放，當(dāng)噴油正時(shí)過晚時(shí)，缸內(nèi)最終soot數(shù)量濃度與噴油正時(shí)過早相比會高出一個(gè)數(shù)量等級，在仿真工況下存在最佳噴油正時(shí)為320°CABTDC；噴油持續(xù)期過長或過短都會增加soot排放，噴油持續(xù)期過短對soot的影響大于噴油持續(xù)期過長，當(dāng)噴油持續(xù)期過短時(shí)缸內(nèi)最終soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對于噴油持續(xù)期過長會增加兩個(gè)數(shù)量級，最終soot數(shù)量濃度增加1個(gè)數(shù)量級，仿真工況下最佳噴油持續(xù)期為8°CA。
【關(guān)鍵詞】：汽油機(jī) 進(jìn)氣道噴射 缸內(nèi)直噴 噴油策略 模擬計(jì)算 碳煙
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK411.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 引言11-12
• 1.2 微粒12-14
• 1.2.1 微粒的危害12-13
• 1.2.2 微粒的產(chǎn)生機(jī)理13-14
• 1.3 汽油機(jī)發(fā)展及微粒研究現(xiàn)狀14-21
• 1.3.1 PFI 汽油機(jī)技術(shù)14-16
• 1.3.2 GDI 汽油機(jī)技術(shù)16-18
• 1.3.3 GDI 汽油機(jī)微粒研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.4 進(jìn)氣道與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī)19-21
• 1.4 CFD 模擬仿真軟件21-24
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容24-25
• 第2章 內(nèi)燃機(jī)數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)與仿真模型的建立25-39
• 2.1 基本控制方程25-26
• 2.2 數(shù)值計(jì)算模型26-31
• 2.2.1 湍流模型26-28
• 2.2.2 噴霧模型28-29
• 2.2.3 燃燒模型29-31
• 2.2.4 SOOT 排放模型31
• 2.3 數(shù)值計(jì)算方法31-32
• 2.3.1 有限容積法31-32
• 2.3.2 ALE 算法32
• 2.4 仿真模型的建立32-35
• 2.4.1 幾何模型的建立32-33
• 2.4.2 計(jì)算網(wǎng)格的生成33-35
• 2.4.3 初始條件和邊界條件35
• 2.5 實(shí)驗(yàn)臺架的搭建35-37
• 2.5.1 發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架搭建35-36
• 2.5.2 主要儀器介紹36-37
• 2.6 仿真模型的驗(yàn)證37-38
• 2.7 本章小結(jié)38-39
• 第3章 噴油策略對進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī) soot 排放的影響與分析39-57
• 3.1 不同噴油策略對缸內(nèi)燃燒過程的影響39-40
• 3.2 噴油策略對混合氣形成過程的影響40-42
• 3.3 噴油策略對 soot 排放的影響42-47
• 3.4 氣道主噴下燃油分配比例對 soot 的影響47-55
• 3.4.1 氣道主噴下燃油分配比例對 soot 生成的影響47-51
• 3.4.2 氣道主噴下燃油分配比例對 soot 后期氧化的影響51-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第4章 噴油正時(shí)與持續(xù)期對進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī) soot 排放的影響57-75
• 4.1 噴油正時(shí)對進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī) soot 排放的影響57-65
• 4.1.1 噴油正時(shí)對混合氣形成過程的影響58-60
• 4.1.2 噴油正時(shí)對 soot 排放的影響60-65
• 4.2 噴油持續(xù)期對進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī) soot 排放的影響65-73
• 4.2.1 噴油持續(xù)期對混合氣形成過程的影響67-68
• 4.2.2 噴油持續(xù)期對 soot 的影響68-73
• 4.3 本章小結(jié)73-75
• 第5章 全文總結(jié)與展望75-77
• 5.1 全文總結(jié)75-76
• 5.2 工作展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果81-83
• 致謝83-84

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 楊世春;李君;李德剛;;缸內(nèi)直噴汽油機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢分析[J];車用發(fā)動機(jī);2007年05期

2 王躍;蔡繼業(yè);;發(fā)動機(jī)研發(fā)過程當(dāng)中CFD軟件的應(yīng)用[J];農(nóng)機(jī)化研究;2006年01期

3 李_g;劉圣華;宮艷峰;;GDI發(fā)動機(jī)研究概況[J];內(nèi)燃機(jī);2006年02期

4 孫勇,帥石金,王建昕,首藤登志夫;汽油缸內(nèi)噴射噴霧特性的三維數(shù)值模擬[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2002年03期

5 史春濤;秦德;唐琦;田曉松;;內(nèi)燃機(jī)燃燒模型的發(fā)展現(xiàn)狀[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2007年04期

6 江俊鋒,張建昭,黃葉舟,劉昌文,劉文勝,尚秀鏡,苗建中,劉光林,王九如,范永健;新型汽油機(jī)缸內(nèi)直噴燃燒系統(tǒng)的研究[J];汽車技術(shù);2003年02期

7 沈俊,傅立敏,黎妹紅,王靖宇;CFD軟件及其在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[J];汽車研究與開發(fā);2000年05期

8 逸鋒;;雷克薩斯新款進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī)[J];汽車與配件;2008年09期

  本文關(guān)鍵詞：進(jìn)氣道噴射與缸內(nèi)直噴組合汽油機(jī)微粒排放仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：312593