柴油機燃燒室及噴油系統(tǒng)多參數(shù)優(yōu)化匹配研究
發(fā)布時間:2017-04-27 06:09
本文關(guān)鍵詞:柴油機燃燒室及噴油系統(tǒng)多參數(shù)優(yōu)化匹配研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了滿足機動車國V排放法規(guī),并實現(xiàn)燃油經(jīng)濟性的提高,本文采用數(shù)值模擬的手段對某型柴油機燃燒室及噴油系統(tǒng)參數(shù)進行聯(lián)合仿真分析,得出各參數(shù)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律,以機動車國V排放標準中PM限值為約束條件,以降低有效燃油消耗率為優(yōu)化目標,采用改善內(nèi)燃機燃燒過程為核心的機內(nèi)凈化技術(shù),再通過機外排氣后處理降低NOX排放,對燃燒室及噴油系統(tǒng)各參數(shù)進行了優(yōu)化匹配,提出了一套低排放經(jīng)濟型柴油機燃燒系統(tǒng)的多參數(shù)匹配方案。本文利用發(fā)動機整機性能仿真軟件DIESEL-RK建立了一臺增壓柴油機仿真計算模型,并進行了試驗驗證。對燃燒室開口直徑、雙唇直徑及凹坑深度進行了多參數(shù)仿真計算,探究了各參數(shù)對發(fā)動機性能的影響規(guī)律,并通過對放熱率、燃油分布、可視化噴霧發(fā)展特性的分析,得出各參數(shù)影響規(guī)律的作用機理。優(yōu)選得到標定功率條件下的燃燒室最佳幾何參數(shù),通過對原模型及優(yōu)化模型放熱率的對比分析,發(fā)現(xiàn)采用優(yōu)化模型的發(fā)動機性能提高的原因在于其燃燒速度快,燃燒持續(xù)期短,熱量的利用率高,膨脹損失小。通過對噴油器結(jié)構(gòu)的仿真計算,得出最佳孔數(shù)、孔徑為6×0.23mm,噴孔錐角(單側(cè))為74°。多次噴射策略優(yōu)化結(jié)果為:主噴正時12°CA BTDC,預噴油量2mg,主預噴間隔6°CA。最終的優(yōu)化方案相對原模型功率增加了5.58kW,有效燃油消耗率降低了3.35g/kW.h,PM排放量降低0.01706g/kW.h。
【關(guān)鍵詞】:柴油機 數(shù)值模擬 燃燒室 噴射策略 優(yōu)化
【學位授予單位】:北京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TK423
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 選題的背景和意義10
- 1.2 柴油機燃燒室優(yōu)化研究現(xiàn)狀10-14
- 1.3 柴油機噴油系統(tǒng)參數(shù)研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 本文主要內(nèi)容16-18
- 第2章 計算理論基礎及增壓柴油機仿真模型的建立18-37
- 2.1 仿真計算模型RK-model介紹18
- 2.2 計算理論基礎18-29
- 2.2.1 油束發(fā)展特性18-23
- 2.2.3 單個油束中的燃油分布23-25
- 2.2.4 燃油蒸發(fā)模型25-27
- 2.2.5 放熱率模型27-29
- 2.3 模型建立與試驗驗證29-36
- 2.3.1 發(fā)動機試驗29-32
- 2.3.2 進排氣系統(tǒng)參數(shù)設置32
- 2.3.3 摩擦及傳熱模型32-33
- 2.3.4 燃燒室及噴油系統(tǒng)構(gòu)建33-34
- 2.3.5 排放模型34-35
- 2.3.6 整機模型構(gòu)建與試驗驗證35-36
- 2.4 本章小結(jié)36-37
- 第3章 柴油機燃燒室參數(shù)優(yōu)化匹配37-51
- 3.1 燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)對發(fā)動機性能的影響37-49
- 3.1.1 燃燒室模型建立37-38
- 3.1.2 開口直徑的選擇38-39
- 3.1.3 雙唇直徑的選擇39-40
- 3.1.4 凹坑深度的選擇40-42
- 3.1.5 最佳燃燒室方案與原模型燃燒室對比42-43
- 3.1.6 兩模型燃燒特征分析43-45
- 3.1.7 燃油分布及可視化分析45-49
- 3.2 本章小結(jié)49-51
- 第4章 柴油機噴油系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配51-67
- 4.1 噴油器結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇51-57
- 4.1.1 不同孔徑、數(shù)目噴油器仿真計算結(jié)果51-55
- 4.1.2 噴孔錐角對發(fā)動機性能的影響55-57
- 4.2 多次噴射策略對發(fā)動機性能的影響57-65
- 4.2.1 主噴正時對發(fā)動機性能的影響57-61
- 4.2.2 預噴油量對發(fā)動機性能的影響61-63
- 4.2.3 主預噴間隔對發(fā)動機性能的影響63-65
- 4.3 燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果65
- 4.4 本章小結(jié)65-67
- 第5章 全文總結(jié)與展望67-69
- 5.1 全文總結(jié)67-68
- 5.2 展望68-69
- 參考文獻69-73
- 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單73-74
- 致謝74
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 何旭,高希彥,劉衛(wèi)國,馬維忍,廖春明;燃燒室形狀對缸內(nèi)氣流運動影響的數(shù)值模擬[J];車用發(fā)動機;2005年03期
2 馬喬林;;轎車用直噴式柴油機的研究現(xiàn)狀及前景展望[J];裝備制造技術(shù);2008年11期
本文關(guān)鍵詞:柴油機燃燒室及噴油系統(tǒng)多參數(shù)優(yōu)化匹配研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:330048
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