轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)之外的又一種高效內(nèi)燃機(jī),因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可燃用多種燃料等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。近年來,隨著傳統(tǒng)石油能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的加劇,多種新型替代燃料被廣泛嘗試應(yīng)用在了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上,比如:天然氣、氫氣、生物柴油等。其中,天然氣作為一種儲(chǔ)量豐富、清潔、高效的氣體燃料被認(rèn)為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)理想燃料之一。但是,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)狹長(zhǎng)的燃燒室和單向流動(dòng)不利于燃燒火焰向周圍快速傳播,而當(dāng)燃用天然氣時(shí),天然氣較慢的燃燒速度會(huì)進(jìn)一步加劇這一問題。對(duì)此,通過在天然氣轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)摻混氫氣進(jìn)行燃燒可以有效解決天然氣燃燒速度慢的問題。此外,不可忽略的是,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式導(dǎo)致了其徑向密封漏氣的固有缺陷,而一旦采用天然氣和氫氣這兩種氣體燃料,氣體燃料會(huì)因徑向密封的缺陷而產(chǎn)生嚴(yán)重的泄露。因此,在考慮徑向密封漏氣的前提下深入研究天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程,對(duì)該型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升具有重要的學(xué)術(shù)和實(shí)用價(jià)值。本文以端面進(jìn)氣天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,通過分析現(xiàn)有的研究動(dòng)態(tài),明確了提升該型發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率的研究重點(diǎn)應(yīng)該聚集在缸內(nèi)混合氣的形成和燃燒機(jī)理上。為此,本文...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理及優(yōu)缺點(diǎn)
        1.2.1 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理
        1.2.3 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
    1.3 國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)研究進(jìn)展
        1.4.1 國(guó)外轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)研究進(jìn)展
        1.4.2 國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)研究進(jìn)展
    1.5 天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)
        1.5.2 天然氣摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
        1.5.3 天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文研究的主要內(nèi)容和意義
第二章 計(jì)算模型的建立與驗(yàn)證
    2.1 物理模型的建立
        2.1.1 結(jié)構(gòu)模型
        2.1.2 網(wǎng)格劃分
    2.2 數(shù)學(xué)模型的建立
        2.2.1 基本控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 燃燒模型
        2.2.4 簡(jiǎn)化反應(yīng)機(jī)理
        2.2.5 污染物NO生成模型
        2.2.6 邊界條件的設(shè)定
    2.3 數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證
        2.3.1 湍流模型的驗(yàn)證
        2.3.2 燃燒模型的驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 徑向密封漏氣作用下轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)的形成機(jī)理
    3.1 徑向密封漏氣計(jì)算方案的制定
    3.2 徑向密封漏氣對(duì)燃燒室內(nèi)速度場(chǎng)演變的影響
        3.2.1 進(jìn)氣沖程前期的速度場(chǎng)
        3.2.2 進(jìn)氣沖程后期的速度場(chǎng)
        3.2.3 壓縮沖程前期的速度場(chǎng)
        3.2.4 壓縮沖程后期的速度場(chǎng)
    3.3 徑向密封漏氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)的影響
    3.4 徑向密封漏氣對(duì)缸內(nèi)壓力的影響
    3.5 徑向密封漏氣對(duì)缸內(nèi)湍動(dòng)能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 氫氣噴射位置對(duì)天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過程的影響
    4.1 氫氣噴射位置計(jì)算方案的制定
    4.2 氫氣噴射位置對(duì)缸內(nèi)混合氣形成過程的影響
        4.2.1 氫氣在缸體上部位置噴射下缸內(nèi)混合氣的形成過程
        4.2.2 氫氣在缸體中部位置噴射下缸內(nèi)混合氣的形成過程
        4.2.3 氫氣在缸體下部位置噴射下缸內(nèi)混合氣的形成過程
    4.3 氫氣噴射位置對(duì)燃燒過程和污染物生成的影響
        4.3.1 氫氣噴射位置對(duì)燃燒過程的影響
        4.3.2 氫氣噴射位置對(duì)NO排放的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 氫氣噴射角度對(duì)天然氣摻氫轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過程的影響
    5.1 氫氣噴射角度計(jì)算方案的制定
    5.2 氫氣噴射角度對(duì)缸內(nèi)混合氣形成的影響
        5.2.1 390°CA(BTDC)氫氣噴射時(shí)刻下不同噴射角度的缸內(nèi)混合氣形成過程
        5.2.2 290°CA(BTDC)氫氣噴射時(shí)刻下不同噴射角度的缸內(nèi)混合氣形成過程
        5.2.3 190°CA(BTDC)氫氣噴射時(shí)刻下不同噴射角度的缸內(nèi)混合氣形成過程
    5.3 氫氣噴射角度對(duì)燃燒過程和污染物生成的影響
        5.3.1 氫氣噴射角度對(duì)燃燒過程的影響
        5.3.2 氫氣噴射角度對(duì)NO排放的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間的研究成果



本文編號(hào)：3813806