發(fā)布時(shí)間：2017-05-16 19:11

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程的三維數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源危機(jī)的日益凸顯，環(huán)境污染問(wèn)題加劇，柴油機(jī)以其熱效率高，經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。降低柴油機(jī)排放物中的NOx和微粒一直是改善柴油機(jī)排放的核心問(wèn)題，為了滿足日益嚴(yán)格排放法規(guī)的要求，主要是從改善柴油機(jī)燃燒過(guò)程入手。柴油機(jī)燃燒過(guò)程是一個(gè)十分復(fù)雜而多變的物理、化學(xué)過(guò)程。燃燒過(guò)程的研究主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段，本文借助于奧地利AVL公司的FIRE軟件，可不受試驗(yàn)條件的限制，模擬難以測(cè)量的缸內(nèi)流場(chǎng)的詳細(xì)信息，深入了解燃燒機(jī)理。 本文模擬了車(chē)用四沖程柴油機(jī)的壓縮、燃燒、膨脹過(guò)程，，由于不考慮進(jìn)氣過(guò)程，進(jìn)氣道和進(jìn)氣門(mén)等細(xì)節(jié)可不考慮，簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)可降低其對(duì)網(wǎng)格的影響。文中在不改變?nèi)紵覊嚎s比的情況下，設(shè)計(jì)了三種不同形狀的燃燒室，分析其對(duì)混和氣形成的影響。通過(guò)對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)的比較，發(fā)現(xiàn)燃燒室的形狀和結(jié)構(gòu)參數(shù)改變了缸內(nèi)流場(chǎng)特性，影響了混合氣的形成，進(jìn)而決定了不同的燃燒特性。直口燃燒室的渦團(tuán)形成時(shí)間最晚�？s口型燃燒室縮口較大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠流，具有較長(zhǎng)的渦流持續(xù)期，較大的湍流動(dòng)能，更有利于混合氣的形成，可以進(jìn)一步加強(qiáng)擴(kuò)散燃燒，充分改善燃燒品質(zhì)。啞鈴型燃燒室的流場(chǎng)強(qiáng)度比縮口型小。由于缸內(nèi)流場(chǎng)較弱，直口型燃燒室噴霧貫穿距較大，側(cè)壁燃油堆積嚴(yán)重，燃燒主要發(fā)生在燃油堆積處，容易造成燃燒室燒蝕。縮口型燃燒室缸內(nèi)流場(chǎng)強(qiáng)度大，燃油分布均勻，燃燒發(fā)生在整個(gè)燃燒室內(nèi)。但較高的渦流持續(xù)期容易造成殘余廢氣系數(shù)較大，不利于向增壓強(qiáng)化方向發(fā)展。燃油粘壁和油氣混合的均勻性是影響Soot生成的重要因素。文中還分別考察了噴油提前角、EGR率、進(jìn)氣溫度及分段噴射對(duì)燃燒過(guò)程及柴油機(jī)尾氣中主要排放物NOx和碳煙的影響。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 燃燒模擬 混合氣 燃燒室形狀
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TK401
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 柴油機(jī)排放物生成機(jī)理和控制措施11-16
• 1.2.1 NO_x生成機(jī)理和控制措施11-14
• 1.2.2 微粒生成機(jī)理和控制措施14-16
• 1.3 現(xiàn)代柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展16-22
• 1.3.1 燃油噴射系統(tǒng)17-19
• 1.3.2 進(jìn)排氣系統(tǒng)19-21
• 1.3.3 新燃燒方式的探索21-22
• 1.4 內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程數(shù)值模擬計(jì)算22-23
• 1.5 本課題的意義和內(nèi)容23-24
• 第2章 直噴式柴油機(jī)的模擬仿真模型24-42
• 2.1 氣相湍流流動(dòng)模型24-29
• 2.1.1 描寫(xiě)流動(dòng)與傳熱問(wèn)題的控制方程的通用形式25-26
• 2.1.2 湍流物理量時(shí)均值定義及運(yùn)算規(guī)則26
• 2.1.3 湍流對(duì)流換熱的Reynolds時(shí)均方程26-27
• 2.1.4 湍流模型27-28
• 2.1.5 壁面函數(shù)法28-29
• 2.2 柴油機(jī)噴霧數(shù)值模擬模型29-36
• 2.2.1 液滴蒸發(fā)模型31-32
• 2.2.2 液滴破碎分裂模型32-34
• 2.2.3 液滴湍流擴(kuò)散模型34-35
• 2.2.4 噴霧撞壁模型35-36
• 2.3 柴油機(jī)中燃燒的數(shù)值模型36-42
• 2.3.1 多組分化學(xué)反應(yīng)流37-40
• 2.3.2 NO_x排放模型40-42
• 第3章 燃燒室形狀對(duì)混合氣形成的影響42-53
• 3.1 初始計(jì)算參數(shù)的確定43-44
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)和計(jì)算網(wǎng)格劃分44-45
• 3.3 缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)分析45-48
• 3.4 燃燒特性分析48-53
• 第4章 柴油機(jī)燃燒模擬及燃燒系統(tǒng)性能優(yōu)化研究53-70
• 4.1 數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果及分析53-56
• 4.2 數(shù)值模擬計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的對(duì)比56-57
• 4.3 噴油提前角對(duì)性能影響57-60
• 4.4 廢氣再循環(huán)對(duì)(EGR)性能影響60-64
• 4.5 進(jìn)氣溫度的影響64-66
• 4.6 電控技術(shù)的應(yīng)用-引導(dǎo)噴射和多次噴射66-70
• 第5章 全文總結(jié)及工作展望70-72
• 5.1 全文總結(jié)70-71
• 5.2 對(duì)以后工作的展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表論文76-77
• 致謝77-78
• 研究生履歷78

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