本文關(guān)鍵詞：汽油機(jī)爆震影響規(guī)律模擬研究

  更多相關(guān)文章： 汽油機(jī) 爆震 三維模擬 影響因素 影響規(guī)律

【摘要】：在能源緊張和環(huán)境惡化的國家大環(huán)境下,汽油機(jī)作為乘用車的主要動力,其燃油經(jīng)濟(jì)性已成為制約汽油機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。究其根本,汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性主要受制于汽油機(jī)的壓縮比,而爆震則限制了壓縮比的提高。爆震是汽油機(jī)特有的一種不正常燃燒現(xiàn)象,燃燒過程中火焰前鋒變得極不規(guī)則,火焰?zhèn)鞑ニ俾始眲≡龃?在發(fā)動機(jī)上則表現(xiàn)為發(fā)出金屬敲擊聲,氣缸蓋溫度上升,冷卻系統(tǒng)過熱等現(xiàn)象。強(qiáng)烈爆震發(fā)生后,汽油機(jī)性能迅速惡化,會引起一系列的問題。因此,研究各種因素對爆震傾向的影響規(guī)律,從而發(fā)現(xiàn)抑制爆震的合適措施,對于汽油機(jī)性能進(jìn)一步提高具有十分重要的意義。作者以某汽油機(jī)為研究對象,在實(shí)驗(yàn)測量的基礎(chǔ)上,利用CFD手段來研究各種因素對汽油機(jī)爆震傾向的影響規(guī)律。首先,本文搭建爆震試驗(yàn)平臺,進(jìn)行某汽油機(jī)的爆震測量實(shí)驗(yàn),通過獲取的汽油機(jī)各工況下缸壓信號,獲得該工況下發(fā)動機(jī)的爆震強(qiáng)度信號。通過爆震實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,該汽油機(jī)最大連續(xù)工況下爆震傾向最強(qiáng)烈,故而本文將以該汽油機(jī)的最大連續(xù)工況作為研究工況,以該工況的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為三維數(shù)值模擬標(biāo)定的基礎(chǔ)。其次,本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行了最大連續(xù)工況下爆震數(shù)值模擬標(biāo)定。為了確保爆震數(shù)值模擬的可信性,本文分別針對不同過量空氣系數(shù)和不同點(diǎn)火提前角的爆震傾向進(jìn)行了標(biāo)定。結(jié)果表明,缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬可以驗(yàn)證推遲點(diǎn)火提前角和提高燃空當(dāng)量比等傳統(tǒng)抑制爆震方法的有效性,表明模擬爆震傾向的可信性。最后,本文利用標(biāo)定后的三維燃燒模型,分別研究了進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣滾流、點(diǎn)火能力、點(diǎn)火持續(xù)期和燃燒室壁面溫度等參數(shù)對汽油機(jī)缸內(nèi)爆震傾向的影響,模擬研究結(jié)果表明,進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣滾流以及點(diǎn)火能力對爆震傾向的影響較大,而點(diǎn)火持續(xù)期和燃燒室壁面溫度對爆震傾向的影響相對較小。在實(shí)際應(yīng)用中,可采用進(jìn)氣中冷,并適當(dāng)降低進(jìn)氣滾流強(qiáng)度,對點(diǎn)火系統(tǒng)選用多點(diǎn)點(diǎn)火并適當(dāng)延長點(diǎn)火持續(xù)期,適度加強(qiáng)缸套壁面的冷卻效果等技術(shù)來降低該汽油機(jī)的爆震傾向。
【關(guān)鍵詞】：汽油機(jī) 爆震 三維模擬 影響因素 影響規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK411
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 爆震簡述9-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文工作內(nèi)容15-17
• 2 流動計(jì)算基本方程17-30
• 2.1 基本控制方程17-20
• 2.2 雷諾平均守恒方程20-23
• 2.3 湍流模型23-28
• 2.4 爆震模型28-30
• 3 爆震傾向?qū)嶒?yàn)及模擬過程30-39
• 3.1 爆震傾向?qū)嶒?yàn)裝置及原理30-31
• 3.2 爆震傾向的實(shí)驗(yàn)結(jié)果31-32
• 3.3 爆震傾向的模擬過程32-35
• 3.4 爆震傾向的模擬結(jié)果35-39
• 4 爆震傾向模擬可信性驗(yàn)證39-49
• 4.1 不同過量空氣系數(shù)爆震實(shí)驗(yàn)及模擬對比驗(yàn)證39-44
• 4.2 不同點(diǎn)火提前角爆震實(shí)驗(yàn)及模擬對比驗(yàn)證44-48
• 4.3 本章小結(jié)48-49
• 5 不同參數(shù)對爆震傾向影響規(guī)律的模擬研究49-75
• 5.1 進(jìn)氣充量壓力對爆震傾向的影響49-53
• 5.2 進(jìn)氣充量溫度對爆震傾向的影響53-57
• 5.3 進(jìn)氣充量滾流強(qiáng)度對爆震傾向的影響57-61
• 5.4 點(diǎn)火火焰核心尺寸對爆震傾向的影響61-65
• 5.5 點(diǎn)火持續(xù)期對爆震傾向的影響65-68
• 5.6 燃燒室溫度對爆震傾向的影響68-74
• 5.7 本章小結(jié)74-75
• 6 全文工作總結(jié)及展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文82

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本文編號：527105