天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒的數(shù)值研究及優(yōu)化
發(fā)布時間:2022-01-02 13:18
來自能源和環(huán)境問題的雙重壓力促使內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排理論和技術(shù)不斷發(fā)展。高效率、低碳、低有害排放是未來先進(jìn)發(fā)動機(jī)的共同目標(biāo)。采用低碳型替代燃料結(jié)合先進(jìn)燃燒技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的有效途徑之一。天然氣燃料是極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?nèi)燃機(jī)低碳型替代燃料。本文采用先進(jìn)數(shù)值模擬及優(yōu)化方法對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的燃燒、排放和性能進(jìn)行了綜合性研究。首先,基于三維計算流體動學(xué)(CFD)模擬平臺對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的燃燒和排放特性進(jìn)行了參數(shù)化研究。分別研究并對比了兩種燃燒策略,柴油引燃(DPI)燃燒方式和活性控制壓燃(RCCI)方式下發(fā)動機(jī)燃燒、排放和性能特性。在深入理解噴油參數(shù)和進(jìn)氣參數(shù)的影響后,對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)的控制性進(jìn)行了討論。然后,結(jié)合微種群遺傳算法程序及CFD模擬程序構(gòu)建了遺傳算法數(shù)值優(yōu)化平臺;谶z傳算法優(yōu)化平臺,在中速,低中高負(fù)荷下對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒進(jìn)行了優(yōu)化,探索了在多工況范圍同時獲得高效率清潔燃燒的可能性。結(jié)果表明,通過優(yōu)化兩次噴油時刻、噴油壓力、首次噴油比例,預(yù)混能量比例、廢氣再循環(huán)(EGR)比例可以使發(fā)動機(jī)獲得高效率清潔的燃燒。在不超過最大爆壓和最大壓升率的...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)示意圖
詼勻忌湛煽刂頻幕?∩峽墑迪址⒍??咝?是褰噯忌誟2, 27, 87]。如圖1.2 所示,該技術(shù)采用活性差異較大的兩種燃料來實現(xiàn)缸內(nèi)燃料活性的定制,進(jìn)而控制燃燒過程以實現(xiàn)高效率低排放燃燒。低活性燃料(汽油,乙醇或天然氣等)通過氣道噴射預(yù)混引入缸內(nèi),高活性燃料(柴油,生物柴油等)通過早噴或者多次直噴噴射,從而在缸內(nèi)形成燃料活性梯度,使燃燒呈現(xiàn)順序梯級式燃燒[2, 27]。為突破傳統(tǒng)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒的限制,不少研究者對天然氣/柴
博士學(xué)位論文情況下,在此階段會存在有柴油低溫放熱過程。滯燃期的然氣的濃度。 1 級燃燒階段,從 (高溫放熱時刻)至放熱率峰值后放熱的時刻 。這一階段的燃燒受控于柴油著火和快速燃燒。燃期給予柴油足夠的混合時間,柴油著火后將被快速的消卷吸的天然氣和柴油著火點邊緣的天然氣也將在此階段被 2 級燃燒階段,為第 1 階段之后,即 時刻之后的剩余燃,該階段燃燒被歸結(jié)為預(yù)混燃料的火焰?zhèn)鞑。但是,在有段并不存在很顯著的放熱率峰值。第 2 階段可進(jìn)一步分為定義為第 2 階段的“高強(qiáng)度”部分,其結(jié)束時刻可定義為放熱率曲線倒數(shù)的拐點 。2b 階段定義為第 2 階段的“時刻之后至尾燃結(jié)束時刻。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕型汽油車國六排放法規(guī)解讀[J]. 劉少飛,周萬全. 時代汽車. 2017(24)
[2]環(huán)保部征求意見 輕型車2020年邁入“六”時代[J]. 余夢潔. 商用汽車新聞. 2016(19)
[3]柴油車排放法規(guī)及后處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 帥石金,唐韜,趙彥光,華倫. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2012(03)
碩士論文
[1]丁醇—柴油雙燃料清潔燃燒的數(shù)值研究[D]. 吳振闊.湖南大學(xué) 2014
本文編號:3564245
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)示意圖
詼勻忌湛煽刂頻幕?∩峽墑迪址⒍??咝?是褰噯忌誟2, 27, 87]。如圖1.2 所示,該技術(shù)采用活性差異較大的兩種燃料來實現(xiàn)缸內(nèi)燃料活性的定制,進(jìn)而控制燃燒過程以實現(xiàn)高效率低排放燃燒。低活性燃料(汽油,乙醇或天然氣等)通過氣道噴射預(yù)混引入缸內(nèi),高活性燃料(柴油,生物柴油等)通過早噴或者多次直噴噴射,從而在缸內(nèi)形成燃料活性梯度,使燃燒呈現(xiàn)順序梯級式燃燒[2, 27]。為突破傳統(tǒng)天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)燃燒的限制,不少研究者對天然氣/柴
博士學(xué)位論文情況下,在此階段會存在有柴油低溫放熱過程。滯燃期的然氣的濃度。 1 級燃燒階段,從 (高溫放熱時刻)至放熱率峰值后放熱的時刻 。這一階段的燃燒受控于柴油著火和快速燃燒。燃期給予柴油足夠的混合時間,柴油著火后將被快速的消卷吸的天然氣和柴油著火點邊緣的天然氣也將在此階段被 2 級燃燒階段,為第 1 階段之后,即 時刻之后的剩余燃,該階段燃燒被歸結(jié)為預(yù)混燃料的火焰?zhèn)鞑。但是,在有段并不存在很顯著的放熱率峰值。第 2 階段可進(jìn)一步分為定義為第 2 階段的“高強(qiáng)度”部分,其結(jié)束時刻可定義為放熱率曲線倒數(shù)的拐點 。2b 階段定義為第 2 階段的“時刻之后至尾燃結(jié)束時刻。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輕型汽油車國六排放法規(guī)解讀[J]. 劉少飛,周萬全. 時代汽車. 2017(24)
[2]環(huán)保部征求意見 輕型車2020年邁入“六”時代[J]. 余夢潔. 商用汽車新聞. 2016(19)
[3]柴油車排放法規(guī)及后處理技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 帥石金,唐韜,趙彥光,華倫. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2012(03)
碩士論文
[1]丁醇—柴油雙燃料清潔燃燒的數(shù)值研究[D]. 吳振闊.湖南大學(xué) 2014
本文編號:3564245
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