發(fā)布時間：2021-08-17 19:02

　　隨著內(nèi)燃機燃燒技術(shù)的發(fā)展,高噴射壓力、高背壓等增壓技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用。缸內(nèi)跨臨界及超臨界狀態(tài)下的燃料噴射霧化及蒸發(fā)過程的研究具有非常重要的理論和實際意義。為探究影響跨臨界/超臨界燃油噴射霧化的機理和影響因素,本文以定容彈內(nèi)地正庚烷噴霧為計算模型,OpenFOAM軟件為計算平臺,采用歐拉-拉格朗日法與歐拉-歐拉雙流體法對燃油噴射進行數(shù)值模擬。拉格朗日的特點是對粒子進行追蹤。液滴在噴射過程中發(fā)生破碎分裂,在高溫下相變?yōu)闅怏w進行燃燒。計算所用的湍流模型選擇為RANS與LES,模擬的結(jié)果可以相互對比,液滴的破碎模型選擇為ETAB模型。在模擬計算過程中,隨著燃油的噴射壓力不斷提高以及缸內(nèi)因火焰燃燒而溫度不斷上升,致使出現(xiàn)缸內(nèi)壓力與溫度超過了燃油臨界值的現(xiàn)象。而VOF模型的特點是對氣液界面的追蹤,即可以捕捉液面的變化,計算所用的湍流模型為LES。在亞臨界工況時,采用的是不可壓、不可溶求解器求解；但是對于超臨界的工況,就需要采用可壓求解器求解,也需要使用真實氣體狀態(tài)方程（P-R）方程代替理想氣體狀態(tài)方程。數(shù)值模擬的結(jié)果顯示： （1）在粒子追蹤法中,LES相對于RANS方法模擬結(jié)果更接近于實驗值,表征... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景、目的及意義
    1.2 噴霧數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
    1.3 本文的主要內(nèi)容
2 湍流流動及噴霧的數(shù)學(xué)模型
    2.1 湍流數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 雷諾平均的數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 大渦模擬模型
        2.1.3 真實氣體狀態(tài)方程
    2.2 噴霧數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 多相流模型
        2.2.2 液滴破碎模型
3 數(shù)值方法及其實施
    3.1 通用CFD軟件OpenFOAM簡介
    3.2 網(wǎng)格劃分、初始條件及邊界條件
    3.3 求解方法
4 歐拉-拉格朗日數(shù)值模擬及結(jié)果分析
    4.1 亞臨界ETAB模型驗證
        4.1.1 計算模型
        4.1.2 計算結(jié)果及討論
    4.2 超臨界狀態(tài)下的模擬計算
        4.2.1 計算模型
        4.2.2 計算結(jié)果及討論
    4.3 本章小結(jié)
5 VOF方法數(shù)值模擬及結(jié)果分析
    5.1 亞臨界條件的噴霧數(shù)值模擬
        5.1.1 計算域及網(wǎng)格劃分
        5.1.2 邊界條件及初始化
        5.1.3 計算結(jié)果及討論
    5.2 超臨界條件的噴霧數(shù)值模擬
        5.2.1 計算域及網(wǎng)格劃分
        5.2.2 邊界條件及初始化
        5.2.3 計算結(jié)果及討論
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]跨臨界條件下的液體燃料霧化的實驗研究[J]. 寫義智,宋瀾波,林其釗,徐樹民.  工業(yè)加熱. 2015(05)
[2]亞臨界/超臨界汽油噴霧特性[J]. 張淼,裴毅強,鄭朝蕾,劉懿,張巖,劉冰.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2015(05)
[3]內(nèi)燃機跨臨界/超臨界燃料噴霧混合過程的機理與模型[J]. 解茂昭.  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2014(01)
[4]超臨界環(huán)境下燃料液滴蒸發(fā)過程的計算研究[J]. 李云清,何鵬.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2008(01)

博士論文
[1]大渦模擬在燃油噴霧過程及多孔介質(zhì)發(fā)動機中應(yīng)用的研究[D]. 周磊.大連理工大學(xué) 2010

碩士論文
[1]內(nèi)燃機環(huán)境下液體燃料超臨界噴射過程的數(shù)值模擬[D]. 楊康.大連理工大學(xué) 2015
[2]基于氣口噴射—缸內(nèi)直噴的雙燃料燃燒模式的試驗研究[D]. 劉文佳.上海交通大學(xué) 2014
[3]柴油PCCI發(fā)動機噴射參數(shù)的優(yōu)化研究[D]. 林春偉.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3348319