柴油機燃燒室結(jié)構(gòu)及噴油嘴參數(shù)對燃燒特性的影響
發(fā)布時間:2017-06-30 01:02
本文關(guān)鍵詞:柴油機燃燒室結(jié)構(gòu)及噴油嘴參數(shù)對燃燒特性的影響,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:柴油機具有高效、節(jié)能的特點,車用發(fā)動機越來越向柴油機方向發(fā)展。柴油機燃燒室形狀及噴油嘴參數(shù)對可燃混合氣的形成和燃燒過程有著決定性的影響,合理的燃燒室形狀及噴油嘴參數(shù)對提高柴油機的動力性、經(jīng)濟性及降低排放有著重要的作用。 本文以LD1110型直噴式單缸柴油機為基礎(chǔ),研究在不同噴孔數(shù)和不同噴油夾角的噴油嘴參數(shù)下,不同燃燒室形狀的缸內(nèi)流場狀態(tài)。主要的研究工作如下: (1)運用建模軟件UG對LD1110型發(fā)動機偏心布置的梅花形深坑活塞進行建模。同時在壓縮比和燃燒室容積不變的情況下,設(shè)計ω燃燒室和縮口渦流燃燒室。 (2)運用有限元軟件ANSYS對三種燃燒室的活塞進行溫度場分析。結(jié)果表明:ω燃燒室和縮口渦流燃燒室的活塞溫度場分布比原機型活塞的溫度場分布均勻。 (3)選取四孔和六孔噴油嘴,另取142°、148°、154°和1600噴油夾角。運用AVL fire軟件對配有四孔、六孔噴油嘴的ω燃燒室和配有四孔、六孔噴油嘴的縮口渦流燃燒室分別在四種噴油夾角下進行缸內(nèi)燃燒模擬仿真計算。 (4)對仿真結(jié)果的動力性、經(jīng)濟性和排放性能等參數(shù)進行分析,結(jié)果表明:不同噴油夾角的缸內(nèi)溫度分布和速度分布有所不同,噴油夾角影響燃油在燃燒室內(nèi)的空間分布情況;縮口渦流燃燒室的形狀比ω燃燒室更有利于可燃混合氣的形成;配有四孔噴油嘴時的NO排放量較大,而配有六孔噴油嘴時的Soot排放量比較大;不同的燃燒室形狀需要配合不同的噴孔數(shù)和噴油夾角,才能使燃燒充分,保證發(fā)動機動力性的前提下,提高燃油經(jīng)濟性和排放。 影響柴油機燃燒性能的因素包括燃燒室形狀、噴油夾角和噴孔數(shù),需要三者的合理配合。本文所研究的燃燒室形狀、噴油夾角和噴孔數(shù)的配合中,噴油夾角為1540的六孔噴油嘴與縮口渦流燃燒室配合的動力性、經(jīng)濟性和排放的整體性能最好。
【關(guān)鍵詞】:柴油機 燃燒室 缸內(nèi)燃燒 噴油嘴 性能指標
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TK421
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 選題的目的和意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-17
- 第二章 CFD多維數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)17-29
- 2.1 基本方程17-20
- 2.1.1 質(zhì)量守恒定律17
- 2.1.2 動量守恒定律17-20
- 2.2 湍流模型20-22
- 2.2.1 缸內(nèi)氣體流動過程20-21
- 2.2.2 燃燒室?guī)缀涡螤顚ν牧鞯挠绊?/span>21
- 2.2.3 缸內(nèi)湍流流動數(shù)學(xué)模型21-22
- 2.3 噴霧模型22-24
- 2.4 燃燒模型24
- 2.5 排放物模型24-27
- 2.5.1 氮氧化物模型24-26
- 2.5.2 碳煙模型26-27
- 2.6 蒸發(fā)模型27
- 2.7 本章小結(jié)27-29
- 第三章 活塞溫度場分析29-39
- 3.1 柴油機參數(shù)29-30
- 3.2 燃燒室設(shè)計基礎(chǔ)30-32
- 3.2.1 ω燃燒室30-31
- 3.2.2 縮口渦流燃燒室31-32
- 3.3 模型的建立和邊界條件的設(shè)定32-35
- 3.3.1 活塞模型的建立32-34
- 3.3.2 邊界條件的設(shè)定34-35
- 3.4 有限元分析35-37
- 3.4.1 網(wǎng)格劃分35-36
- 3.4.2 活塞熱分析36-37
- 3.5 本章小結(jié)37-39
- 第四章 燃燒室模型的建立39-49
- 4.1 初始邊界條件39-41
- 4.1.1 曲軸轉(zhuǎn)角39
- 4.1.2 邊界條件39-40
- 4.1.3 初始條件40-41
- 4.1.4 噴油提前角和循環(huán)供油量的確定41
- 4.2 ω燃燒室模型41-43
- 4.3 縮口渦流燃燒室模型43-45
- 4.4 fire動網(wǎng)格生成機理45-47
- 4.5 本章小結(jié)47-49
- 第五章 柴油機燃燒過程的模擬分析49-81
- 5.1 ω燃燒室49-60
- 5.1.1 四孔噴油嘴分析49-55
- 5.1.2 六孔噴油嘴分析55-60
- 5.2 縮口渦流燃燒室60-72
- 5.2.1 四孔噴油嘴分析60-66
- 5.2.2 六孔噴油嘴分析66-72
- 5.3 不同形狀燃燒室和不同噴孔數(shù)噴油嘴的燃燒分析72-79
- 5.3.1 選型72-73
- 5.3.2 動力性73-74
- 5.3.3 燃燒室內(nèi)速度場分析74-77
- 5.3.4 濟性和排放77-79
- 5.4 本章小結(jié)79-81
- 第六章 總結(jié)和展望81-83
- 6.1 全文總結(jié)81-82
- 6.2 工作展望82-83
- 參考文獻83-87
- 致謝87-89
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文89
【參考文獻】
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