發(fā)布時間：2017-05-15 08:12

  本文關(guān)鍵詞：分層稀薄燃燒GDI發(fā)動機(jī)缸內(nèi)濃度場的模擬仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 在發(fā)動機(jī)滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)前提下,不斷加劇的能源危機(jī)和溫室效應(yīng)正推動著改善發(fā)動機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)進(jìn)步。GDI發(fā)動機(jī)主要通過部分負(fù)荷下分層稀薄燃燒實現(xiàn)節(jié)油目標(biāo),相應(yīng)缸內(nèi)混合氣濃度場分布將直接影響發(fā)動機(jī)的燃燒效率和排放水平,因此,研究GDI發(fā)動機(jī)缸內(nèi)噴霧發(fā)展歷程、混合氣濃度場分布以及它們的變化規(guī)律,揭示主要因素的影響機(jī)理,為優(yōu)化GDI分層稀薄燃燒、降低排放提供理論依據(jù)及技術(shù)儲備。 本文利用AVL FIRE軟件,仿真研究了GDI發(fā)動機(jī)的汽油噴霧特性、缸內(nèi)濃度場分布特點以及變化規(guī)律。首先,利用試驗數(shù)據(jù)驗證了噴霧模型的有效性。其次利用定容燃燒室研究了噴射壓力、環(huán)境背壓以及液滴粒徑對噴霧特性的影響。結(jié)果表明:(1)隨著噴射背壓的提高,噴霧貫穿度降低,噴霧錐角減小,噴霧形態(tài)收縮,噴霧的SMD增大;(2)隨著噴射壓力的提高,噴霧貫穿度變大,噴霧錐角增加幅度不明顯,噴霧的SMD減小;(3)噴霧的SMD較小時,噴霧形態(tài)收縮,貫穿度減小,與空氣的卷吸作用加強(qiáng)。 最后,在GDI缸內(nèi)研究了噴油定時、滾流比以及噴射角度對缸內(nèi)濃度場分布的影響。結(jié)果表明:(1)較大的噴油提前角,使空氣與燃油的混合時間過長,混合氣偏稀,而較小的噴油提前角卻不利于燃油與空氣的充分混合;(2)只有合適的氣流運動滾流比,點火時才能在火花塞附近形成著火燃燒所需的混合氣濃度;(3)噴射角度對混合氣的混和程度影響不大,它對燃燒過程的影響有待進(jìn)一步的研究。
【關(guān)鍵詞】：GDI發(fā)動機(jī) 稀薄燃燒 噴霧 濃度場 CFD
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 提要4-7
• 第一章 緒論7-25
• 1.1 研究背景7-11
• 1.2 GDI汽油機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 GDI發(fā)動機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)13-15
• 1.2.2 GDI發(fā)動機(jī)的缸內(nèi)流場15-17
• 1.2.3 GDI發(fā)動機(jī)的燃燒系統(tǒng)17-18
• 1.2.4 GDI發(fā)動機(jī)存在的問題18-20
• 1.3 CFD技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)研究中的應(yīng)用20-23
• 1.3.1 GDI發(fā)動機(jī)模擬仿真的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.2 CFD模擬仿真軟件22-23
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 GDI發(fā)動機(jī)流動及噴霧仿真原理及建模25-43
• 2.1 基本守恒方程25-27
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程25
• 2.1.2 動量平衡方程25-26
• 2.1.3 能量守恒方程26
• 2.1.4 組分守恒方程26-27
• 2.2 仿真計算模型的選擇及參數(shù)設(shè)置27-33
• 2.2.1 湍流模型27-29
• 2.2.2 噴霧模型29-33
• 2.3 CFD數(shù)值計算方法33-36
• 2.3.1 有限容積法34-35
• 2.3.2 SIMPLE算法35-36
• 2.4 計算初始條件和邊界條件36-37
• 2.5 幾何模型的建立37-38
• 2.6 計算模型的建立38-41
• 2.7 本章小結(jié)41-43
• 第三章 噴霧模型的驗證及影響因素研究43-61
• 3.1 噴霧模型的驗證44-45
• 3.2 燃燒室壓力對噴霧特性的影響45-51
• 3.3 噴射壓力對噴霧特性的影響51-55
• 3.4 液滴微粒對噴霧特性的影響55-59
• 3.5 本章小結(jié)59-61
• 第四章 缸內(nèi)濃度場影響因素的研究61-85
• 4.1 發(fā)動機(jī)參數(shù)及模擬工況的選擇61-62
• 4.2 噴油定時對分層稀薄GDI發(fā)動機(jī)缸內(nèi)濃度場的影響62-69
• 4.3 滾流比對分層稀薄GDI發(fā)動機(jī)缸內(nèi)濃度場的影響69-78
• 4.4 噴射方向?qū)Ψ謱酉”DI發(fā)動機(jī)缸內(nèi)濃度場的影響78-84
• 4.5 本章小結(jié)84-85
• 第五章 全文總結(jié)及工作展望85-89
• 5.1 全文總結(jié)85-87
• 5.2 工作展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 摘要94-97
• ABSTRACT97-100
• 致謝100

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