本文關(guān)鍵詞：柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程三維仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重,傳統(tǒng)化石燃料發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足發(fā)展要求,因此積極研究和開(kāi)發(fā)替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)顯得尤為重要。近年來(lái),隨著替代燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)由于自身優(yōu)勢(shì)而成為了研究焦點(diǎn)。但是天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在稀燃條件下點(diǎn)火困難,傳統(tǒng)高能點(diǎn)火方式由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用成本高等缺點(diǎn)已經(jīng)不能很好的滿(mǎn)足要求。相比之下,柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、點(diǎn)火可靠性更高而成為了研究熱點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究多集中在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能方面,而對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程的研究較少,特別是對(duì)引燃過(guò)程的研究更少。實(shí)際上,引燃柴油量、噴油時(shí)刻、噴油持續(xù)期、噴孔大小、噴油器位置、天然氣混合氣濃度等會(huì)對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程產(chǎn)生很大影響,進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。為深入探究不同參數(shù)對(duì)柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響,本文用CATIA軟件建立了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室三維幾何模型,然后在AVL-FIRE軟件中建立了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)柴油引燃的三維仿真模型,深入開(kāi)展了引燃柴油量、引燃柴油噴油時(shí)刻、引燃柴油噴油持續(xù)期、天然氣混合氣濃度等對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程影響的仿真研究。同時(shí),還采取“減法”方法用“柴油+天然氣”總?cè)紵隣顟B(tài)參數(shù)減去相同條件下引燃柴油單獨(dú)壓縮著火時(shí)的燃燒狀態(tài)參數(shù),對(duì)柴油和天然氣進(jìn)行熱解耦,進(jìn)行了天然氣引燃過(guò)程的初步研究。在本文的研究條件下,研究結(jié)果表明:隨著引燃柴油量的增加,峰值壓力、峰值溫度、峰值放熱率最大分別提高約27%、3%、5%,柴油和天然氣混合燃燒越明顯,燃燒放熱波動(dòng)小,引燃過(guò)程更穩(wěn)定;隨著噴油時(shí)刻延遲,峰值壓力、峰值溫度最大分別下降約23%、3.17%,缸內(nèi)柴油和天然氣混合氣燃燒效應(yīng)增強(qiáng),引燃過(guò)程更穩(wěn)定;隨著噴油持續(xù)期延長(zhǎng),峰值壓力、峰值溫度最大分別下降約25%、2.8%,柴油和天然氣燃燒放熱波動(dòng)較大,混合燃燒減弱,引燃過(guò)程不穩(wěn)定;隨著天然氣混合氣濃度下降,峰值壓力、峰值溫度、峰值放熱率最大分別下降約28%、14%、56%。在引燃柴油噴油參數(shù)一定時(shí)且天然氣能被引燃的條件下,缸內(nèi)引燃過(guò)程對(duì)天然氣混合氣濃度的敏感度較低。本文的研究成果對(duì)于研究柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒機(jī)理和開(kāi)發(fā)高性能雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)具有一定的參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：柴油引燃 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 燃燒過(guò)程 引燃過(guò)程 三維仿真研究
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 HCII和HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)及代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展概況10-15
• 1.2.1 HCII和HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)10-12
• 1.2.2 代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)12-14
• 1.2.3 排放法規(guī)14-15
• 1.3 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第二章 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)仿真平臺(tái)建立21-32
• 2.1 仿真平臺(tái)建立的理論依據(jù)21-22
• 2.2 仿真模型建立22-26
• 2.2.1 幾何模型建立及網(wǎng)格劃分22-24
• 2.2.2 初始條件及參數(shù)設(shè)置24-26
• 2.3 本文研究選用的計(jì)算模型26-30
• 2.3.1 湍流模型26-27
• 2.3.2 噴霧模型27-29
• 2.3.3 燃燒模型29-30
• 2.4 模型驗(yàn)證30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第三章 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程影響因素研究32-62
• 3.1 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程的影響32-39
• 3.1.1 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)燃燒溫度和壓力的影響33-34
• 3.1.2 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)燃燒放熱特性的影響34-36
• 3.1.3 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)溫度場(chǎng)的影響36-37
• 3.1.4 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)火焰面密度的影響37-38
• 3.1.5 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)燃燒反應(yīng)速度的影響38-39
• 3.2 引燃柴油噴油時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程的影響39-46
• 3.2.1 噴油時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)燃燒溫度和壓力的影響40
• 3.2.2 噴油時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)燃燒放熱特性的影響40-43
• 3.2.3 噴油時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)溫度場(chǎng)的影響43-44
• 3.2.4 噴油時(shí)刻對(duì)火焰面密度的影響44-45
• 3.2.5 噴油時(shí)刻對(duì)缸內(nèi)燃燒反應(yīng)速度的影響45-46
• 3.3 引燃柴油噴油持續(xù)期對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程的影響46-54
• 3.3.1 噴油持續(xù)期對(duì)缸內(nèi)燃燒溫度和壓力的影響46-47
• 3.3.2 噴油持續(xù)期對(duì)缸內(nèi)燃燒放熱特性的影響47-50
• 3.3.3 噴油持續(xù)期對(duì)缸內(nèi)溫度場(chǎng)的影響50-51
• 3.3.4 噴油持續(xù)期對(duì)火焰面密度的影響51-52
• 3.3.5 噴油持續(xù)期對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響52-54
• 3.4 天然氣混合氣濃度對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程的影響54-60
• 3.4.1 天然氣混合氣濃度對(duì)缸內(nèi)溫度和壓力的影響54-55
• 3.4.2 天然氣混合氣濃度對(duì)缸內(nèi)燃燒放熱特性的影響55-57
• 3.4.3 天然氣混和氣濃度對(duì)缸內(nèi)溫度場(chǎng)的影響57-58
• 3.4.4 天然氣混合氣濃度對(duì)火焰面密度的影響58-59
• 3.4.5 天然氣混合氣濃度對(duì)燃燒反應(yīng)速度的影響59-60
• 3.5 本章小結(jié)60-62
• 第四章 柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)引燃過(guò)程影響因素研究62-78
• 4.1 引燃柴油量對(duì)缸內(nèi)引燃過(guò)程的影響62-66
• 4.1.1 引燃柴油量在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒放熱率的影響62-64
• 4.1.2 引燃柴油量在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒火焰面密度的影響64-66
• 4.2 引燃柴油噴油持續(xù)期對(duì)引燃過(guò)程的影響66-70
• 4.2.1 噴油持續(xù)期在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒放熱率的影響66-68
• 4.2.2 噴油持續(xù)期在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒火焰面密度的影響68-70
• 4.3 引燃柴油噴油時(shí)刻對(duì)引燃過(guò)程的影響70-74
• 4.3.1 噴油時(shí)刻在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒放熱率的影響70-72
• 4.3.2 噴油時(shí)刻在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒火焰面密度的影響72-74
• 4.4 天然氣混合氣濃度對(duì)引燃過(guò)程的影響74-76
• 4.4.1 天然氣混合氣濃度在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒放熱率的影響74-75
• 4.4.2 天然氣混合氣濃度在引燃過(guò)程中對(duì)燃燒火焰面密度的影響75-76
• 4.5 本章小結(jié)76-78
• 第五章 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 結(jié)論78-79
• 5.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文和取得的學(xué)術(shù)成果85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 簡(jiǎn)迎新;;天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中的問(wèn)題及發(fā)展方向[J];能源與環(huán)境;2008年01期

2 王躍;蔡繼業(yè);;發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)過(guò)程當(dāng)中CFD軟件的應(yīng)用[J];農(nóng)機(jī)化研究;2006年01期

  本文關(guān)鍵詞：柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程三維仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：448547