發(fā)布時間：2022-01-26 20:15

　　柴油機起動工況是一種特殊的過渡工況,起動階段轉(zhuǎn)速低,氣流運動強度弱,溫度和噴油壓力低,燃油霧化過程困難,這些因素增加了油氣混合過程的難度,不利于缸內(nèi)燃燒,從而使得起動過程的經(jīng)濟性能和排放性能變差。首循環(huán)作為起動過程的第一個燃燒循環(huán),受此影響更為嚴重,極易發(fā)生嚴重的不完全燃燒甚至是失火現(xiàn)象,從而惡化起動過程的經(jīng)濟性能和排放性能。而組織好首循環(huán)的燃燒過程,對提高缸內(nèi)燃燒溫度,改善缸內(nèi)燃燒環(huán)境,改善后續(xù)循環(huán)的燃燒至關(guān)重要,有利于幫助改善柴油機的起動性能和降低起動過程的波動性。本文利用商用CFD軟件AVL-FIRE建立了首循環(huán)仿真計算模型,依據(jù)實驗樣機的結(jié)構(gòu)參數(shù)劃分其計算區(qū)域的網(wǎng)格,通過合理選取設(shè)置初始條件、邊界條件、湍流模型、燃燒模型、噴霧模型等,可以準確的模擬發(fā)動機首循環(huán)實際工作狀況,基于該模型,對首循環(huán)的起噴轉(zhuǎn)速、噴油量以及噴射方式進行了仿真研究。其中,首循環(huán)噴油量的計算,是依據(jù)前期提出的基于目標轉(zhuǎn)矩的起動過程噴油量控制策略,通過仿真手段優(yōu)化起動過程目標加速度曲線,從而計算得到首循環(huán)最佳噴油量。在對首循環(huán)燃燒性能的評價過程中,通過分析缸壓曲線、放熱率曲線、CO生成曲線、NO生成曲線、HC... 

【文章來源】：吉林大學吉林省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

全國柴油貨車保有量

吉林大學碩士學位論文2儲產(chǎn)比，預計全球石油還可以以現(xiàn)有的生產(chǎn)水平再生產(chǎn)50年。從全球石油儲量來看相對可觀，但是我國國內(nèi)石油儲量低、消費高，從長遠來看，能源消費結(jié)構(gòu)的改變和節(jié)能措施的應用仍至關(guān)重要[6,7]。內(nèi)燃機的排放污染物主要有CO、HC、NOx以及微粒，對于柴油機而言，常規(guī)工況下其排放以NOx和微粒為主，CO和HC排放較少，但是在過渡工況尤其是起動工況下，由于燃油燃燒不完全使得CO和HC的生成有明顯的提升，此時的CO和HC排放也不可忽視。這些排放物對環(huán)境、人類、動植物均有不同程度危害。CO屬于一次污染物，它的產(chǎn)生來源于含碳物質(zhì)的不完全燃燒，CO是一種有毒氣體，對人和動物的主要危害是吸入后容易導致組織缺氧，引發(fā)窒息，嚴重者會導致死亡，其原因在于CO進入人體后與氧氣競爭與血紅蛋白的結(jié)合，造成血液的攜帶氧氣能力減弱，引起血液缺氧從而影響人體各系統(tǒng)和器官的正產(chǎn)工作，對人體健康產(chǎn)生嚴重危害，因此CO又被稱作血液毒物；而HC排放至大氣圖1.2世界石油資源儲產(chǎn)比圖1.3世界一次能源消費占比

吉林大學碩士學位論文2儲產(chǎn)比，預計全球石油還可以以現(xiàn)有的生產(chǎn)水平再生產(chǎn)50年。從全球石油儲量來看相對可觀，但是我國國內(nèi)石油儲量低、消費高，從長遠來看，能源消費結(jié)構(gòu)的改變和節(jié)能措施的應用仍至關(guān)重要[6,7]。內(nèi)燃機的排放污染物主要有CO、HC、NOx以及微粒，對于柴油機而言，常規(guī)工況下其排放以NOx和微粒為主，CO和HC排放較少，但是在過渡工況尤其是起動工況下，由于燃油燃燒不完全使得CO和HC的生成有明顯的提升，此時的CO和HC排放也不可忽視。這些排放物對環(huán)境、人類、動植物均有不同程度危害。CO屬于一次污染物，它的產(chǎn)生來源于含碳物質(zhì)的不完全燃燒，CO是一種有毒氣體，對人和動物的主要危害是吸入后容易導致組織缺氧，引發(fā)窒息，嚴重者會導致死亡，其原因在于CO進入人體后與氧氣競爭與血紅蛋白的結(jié)合，造成血液的攜帶氧氣能力減弱，引起血液缺氧從而影響人體各系統(tǒng)和器官的正產(chǎn)工作，對人體健康產(chǎn)生嚴重危害，因此CO又被稱作血液毒物；而HC排放至大氣圖1.2世界石油資源儲產(chǎn)比圖1.3世界一次能源消費占比

【參考文獻】：
期刊論文
[1]低溫環(huán)境對柴油機排放性能的影響[J]. 陳龍,鄭建.  柴油機設(shè)計與制造. 2019(03)
[2]基于多次噴射的柴油機燃燒過程數(shù)值模擬[J]. 韓雁鵬,高小瑞,朱鈺.  集美大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]高壓共軌柴油機起動控制策略與參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 黃丫,林學東,段春麗,于蘭,王雙印.  汽車工程. 2018(05)
[4]輕型車用柴油機燃燒過程數(shù)值模擬[J]. 張克松,喬意.  內(nèi)燃機與動力裝置. 2017(04)
[5]輕型柴油機起動過程瞬態(tài)噴油量控制策略研究[J]. 韓曉梅,林學東,李德剛.  汽車工程. 2017(01)
[6]汽油機和柴油機CO、HC、PM排放的顯著差異研究[J]. 王華健,占雋均.  汽車實用技術(shù). 2016(04)
[7]機動車PM2.5排放特性[J]. 鐘祥麟,劉志鋒,李偉.  汽車工程師. 2014(01)
[8]高壓共軌柴油機起動階段對HC排放影響的試驗研究[J]. 劉建江,姜鑫,王亞輝.  小型內(nèi)燃機與摩托車. 2013(02)
[9]看不見的顆粒,灰蒙蒙的天[J]. 黃亮.  環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟. 2011(12)
[10]環(huán)境污染與人體健康[J]. 劉娟,劉獻新.  北方環(huán)境. 2011(11)

博士論文
[1]高速直噴柴油機基于目標放熱規(guī)律的燃燒過程主動控制方法的研究[D]. 江濤.吉林大學 2019
[2]重型柴油機起動及油門急加瞬態(tài)工況控制策略及性能優(yōu)化研究[D]. 韓曉梅.吉林大學 2017
[3]2.0TCI高速直噴柴油機混合氣形成及燃燒過程控制[D]. 袁方恩.吉林大學 2013
[4]柴油機起動工況燃燒和排放的逐循環(huán)和全過程研究[D]. 蘇巖.吉林大學 2007

碩士論文
[1]缸內(nèi)雙噴柴油機壓燃燃燒模式的仿真實驗探究[D]. 武文捷.太原理工大學 2019
[2]高壓共軌柴油機高壓油泵控制策略研究[D]. 許濤.吉林大學 2017
[3]船用柴油機低進氣溫度起動性能研究[D]. 李新瑞.中國艦船研究院 2017
[4]重型柴油機冷起動性能研究[D]. 張小田.天津大學 2017
[5]輕型車用柴油機預混合低溫燃燒碳煙生成特性數(shù)值模擬研究[D]. 陳亮.江蘇大學 2016
[6]柴油機缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬研究[D]. 潘翠麗.中北大學 2015
[7]4D24柴油機燃燒過程的多維數(shù)值模擬[D]. 王欣.南昌大學 2013
[8]2.0T高壓共軌柴油機起動怠速控制策略[D]. 朱行安.吉林大學 2013
[9]柴油機缸內(nèi)工作過程及低溫運行排放控制研究[D]. 李曉明.江蘇大學 2009
[10]車用柴油機起動工況燃燒過程的研究[D]. 郭亮.吉林大學 2006



本文編號：3611105