壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)具有熱效率高、動(dòng)力性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),然而其傳統(tǒng)的擴(kuò)散燃燒模式往往會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物（NOx）和碳煙（soot）排放。當(dāng)前,在能源短缺和環(huán)境污染的雙重壓力下,節(jié)能、減排成為當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的必然趨勢(shì)。低溫燃燒（LTC）模式的提出極大改善了傳統(tǒng)壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（或傳統(tǒng)柴油機(jī)）的性能。但是,其在寬廣負(fù)荷內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行仍然存在挑戰(zhàn)。本文基于兩種典型的低溫燃燒模式,即預(yù)混壓燃（PCCI）和反應(yīng)活性控制壓燃（RCCI）模式,探究了可變氣門(mén)正時(shí)（VVT）、可變壓縮比（VCR）以及多次噴油等先進(jìn)控制策略對(duì)于改善PCCI或RCCI發(fā)動(dòng)機(jī)性能的潛力。借助遺傳算法的優(yōu)化計(jì)算,提出了全負(fù)荷工況范圍內(nèi)的高效、清潔以及可穩(wěn)定運(yùn)行的優(yōu)化控制策略。全面探究了關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)對(duì)于燃燒和排放特性的影響,并深入分析了不同策略之間的協(xié)同控制機(jī)制�；跓崃W(xué)第一定律和第二定律開(kāi)展了能量分析,揭示了運(yùn)行參數(shù)對(duì)能量利用的影響規(guī)律。另外,基于LTC燃燒模式,針對(duì)不同負(fù)荷工況,對(duì)各控制策略進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的比較和評(píng)估。（1）以降低燃油消耗率、NOx和碳煙排放為目標(biāo),對(duì)柴油PCCI燃燒模式耦合VVT策略在不同負(fù)荷下進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。優(yōu)化結(jié)果表明,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：183 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１本文主體框架??Ｆｉｇ．?１．１?Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ?ｏｆ?ｔｈｉｓ?ｓｔｕｄｙ??

?算后，將結(jié)果返回ＫＩＶＡ，進(jìn)行缸內(nèi)流動(dòng)的計(jì)算，如此循環(huán)迭代，直到計(jì)算終止，詳細(xì)??計(jì)算流程見(jiàn)圖２．１。??本文涉及的燃料主要為柴油和汽油，在ＣＨＥＭＫＩＮ的計(jì)算中，采用正十二烷（ｎ－??ｄｏｄｅｃａｉ＾ＣｕＨ％）和正庚烷（ｎ－ｈｅｐｔａｎｅ，Ｃ７Ｈ１６）分別表征柴油燃料的物理和化學(xué)特性［＾，??１４１］，同時(shí)采用異辛烷（ｉｓｏ－ｏｃｔａｎｅ，Ｃ８Ｈ１８）來(lái)表征汽油燃料的物理和化學(xué)特性［１４２，１４３］＝另??夕卜，本文采用解耦法１１４４?１４５］構(gòu)建燃料的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，其主體思想是將氧化機(jī)理按照碳??原子數(shù)分為三部分：１）用于預(yù)測(cè)火焰?zhèn)鞑ズ头艧崧实脑敿?xì)１＾２／（：０／（：１子機(jī)理；２）用于預(yù)??測(cè)燃料消耗和滯燃期的Ｃ４－Ｃｎ骨架子機(jī)理；３）起過(guò)渡作用的Ｃ２－Ｃ３子機(jī)理。由于Ｈｚ／ＣＯ／Ｃ！??子機(jī)理的規(guī)模本身很小，同時(shí)簡(jiǎn)化的Ｃ２－Ｃ３子機(jī)理和Ｃ４－Ｃｎ骨架子機(jī)理有效的減少了組??分?jǐn)?shù)目，從而降低了燃料氧化機(jī)理的整體規(guī)模，提高了計(jì)算效率。通過(guò)對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)??的優(yōu)化，簡(jiǎn)化的骨架機(jī)理可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)燃料在低溫燃燒中模式（ＬＴＣ）的化學(xué)反應(yīng)特??性。本文采用了?Ｃｈａｎｇ等人［１４６】基于解耦法構(gòu)建的正庚烷和異辛烷骨架機(jī)理來(lái)描述ＬＴＣ??模式中的柴油和汽油燃料的著火和燃燒過(guò)程

?算后，將結(jié)果返回ＫＩＶＡ，進(jìn)行缸內(nèi)流動(dòng)的計(jì)算，如此循環(huán)迭代，直到計(jì)算終止，詳細(xì)??計(jì)算流程見(jiàn)圖２．１。??本文涉及的燃料主要為柴油和汽油，在ＣＨＥＭＫＩＮ的計(jì)算中，采用正十二烷（ｎ－??ｄｏｄｅｃａｉ＾ＣｕＨ％）和正庚烷（ｎ－ｈｅｐｔａｎｅ，Ｃ７Ｈ１６）分別表征柴油燃料的物理和化學(xué)特性［＾，??１４１］，同時(shí)采用異辛烷（ｉｓｏ－ｏｃｔａｎｅ，Ｃ８Ｈ１８）來(lái)表征汽油燃料的物理和化學(xué)特性［１４２，１４３］＝另??夕卜，本文采用解耦法１１４４?１４５］構(gòu)建燃料的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，其主體思想是將氧化機(jī)理按照碳??原子數(shù)分為三部分：１）用于預(yù)測(cè)火焰?zhèn)鞑ズ头艧崧实脑敿?xì)１＾２／（：０／（：１子機(jī)理；２）用于預(yù)??測(cè)燃料消耗和滯燃期的Ｃ４－Ｃｎ骨架子機(jī)理；３）起過(guò)渡作用的Ｃ２－Ｃ３子機(jī)理。由于Ｈｚ／ＣＯ／Ｃ！??子機(jī)理的規(guī)模本身很小，同時(shí)簡(jiǎn)化的Ｃ２－Ｃ３子機(jī)理和Ｃ４－Ｃｎ骨架子機(jī)理有效的減少了組??分?jǐn)?shù)目，從而降低了燃料氧化機(jī)理的整體規(guī)模，提高了計(jì)算效率。通過(guò)對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)??的優(yōu)化，簡(jiǎn)化的骨架機(jī)理可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)燃料在低溫燃燒中模式（ＬＴＣ）的化學(xué)反應(yīng)特??性。本文采用了?Ｃｈａｎｇ等人［１４６】基于解耦法構(gòu)建的正庚烷和異辛烷骨架機(jī)理來(lái)描述ＬＴＣ??模式中的柴油和汽油燃料的著火和燃燒過(guò)程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽油/柴油雙燃料高比例預(yù)混壓燃燃燒與排放的試驗(yàn)[J]. 馬帥營(yíng),堯命發(fā),童來(lái)會(huì),鄭尊清.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]柴油機(jī)燃燒的新發(fā)展——熱預(yù)混合近似等壓燃燒[J]. 胡國(guó)棟,許鋒.  柴油機(jī). 1990(03)
[3]柴油機(jī)燃燒的新發(fā)展——熱預(yù)混合近似等壓燃燒[J]. 胡國(guó)棟,許鋒.  車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī). 1989(05)

博士論文
[1]基于解耦法的柴油和生物柴油表征燃料骨架反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 常亞超.大連理工大學(xué) 2016
[2]汽油/柴油雙燃料高預(yù)混合低溫燃燒技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 馬帥營(yíng).天津大學(xué) 2013
[3]廣義RNG湍流模型及其在柴油機(jī)低溫燃燒模擬中應(yīng)用的研究[D]. 王寶林.湖南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3651447