提高重型柴油機(jī)效率,降低CO₂排放是國際內(nèi)燃機(jī)界在當(dāng)下,甚至未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),所面臨的主要挑戰(zhàn)。從熱力循環(huán)的角度上講,壓縮比對內(nèi)燃機(jī)熱效率的影響十分明顯,提高壓縮比可以顯著提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率。然而,在高壓縮比條件下,內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)的油氣混合、燃燒、傳熱等過程會(huì)發(fā)生改變,這些改變會(huì)制約內(nèi)燃機(jī)效率的提升甚至惡化,明確上述變化規(guī)律是開發(fā)高壓縮比燃燒系統(tǒng)的前提。本文針對某重型柴油機(jī),基于CONVERGE軟件建立三維數(shù)值仿真模型,并利用試驗(yàn)測量的缸壓、燃燒放熱率、排放等數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行標(biāo)定。首先,基于所建立的三維數(shù)值仿真模型,研究了壓縮比對柴油機(jī)能量平衡,以及燃燒、傳熱過程的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著壓縮比不斷提高,燃燒室喉口半徑逐漸減小,在相同的噴孔角度下,油束到達(dá)凹坑壁面的距離更短,位置更為偏上,因此向擠流區(qū)域運(yùn)動(dòng)的油束更多,造成擠流區(qū)域當(dāng)量比濃度過高,燃燒損失增大,熱效率下降。針對高壓縮比條件下較多燃油進(jìn)入到擠流區(qū)導(dǎo)致燃燒損失增大,擴(kuò)散燃燒速度降低的問題,本文提出了臺(tái)階型燃燒室型線。結(jié)果表明,臺(tái)階型燃燒室有利于形成雙渦結(jié)構(gòu),將壁面射流到擠流區(qū)的過濃混合氣重新引導(dǎo)回凹坑區(qū)...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
2 計(jì)算模型建立與模型驗(yàn)證
    2.1 試驗(yàn)裝置與研究方法
    2.2 流體力學(xué)基本控制方程和計(jì)算模型
    2.3 初始邊界條件的確定
    2.4 計(jì)算模型的建立及標(biāo)定
    2.5 本章小結(jié)
3 高壓縮比下柴油機(jī)燃燒傳熱特性的變化規(guī)律
    3.1 壓縮比對缸內(nèi)壓力及能量分布的影響
    3.2 壓縮比對排氣損失的影響
    3.3 壓縮比對缸內(nèi)燃燒過程的影響
    3.4 壓縮比對缸內(nèi)傳熱的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 燃燒室形狀對高壓縮比柴油機(jī)燃燒特性的影響
    4.1 燃燒室形狀對缸內(nèi)壓力及能量分布的影響
    4.2 燃燒室形狀對排氣損失的影響
    4.3 燃燒室形狀對缸內(nèi)燃燒過程的影響
    4.4 燃燒室形狀對缸內(nèi)傳熱過程的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 噴孔匹配對高壓縮比柴油機(jī)燃燒傳熱特性的影響
    5.1 燃燒室型線與噴孔角度匹配對燃燒性能的影響
    5.2 噴孔孔數(shù)和渦流比匹配對燃燒性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3939274