燃?xì)獬煞旨捌浜繉?duì)氣體機(jī)燃燒過(guò)程的影響
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【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,天然氣作為一種清潔能源備受重視。不同地區(qū)天然氣成分差異及含量影響天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程及排放特性。在甲烷中添加其它氣體,研究其成分及含量對(duì)燃燒過(guò)程及排放的影響,對(duì)于天然氣發(fā)動(dòng)的標(biāo)定和排放控制策略的制定具有指導(dǎo)價(jià)值,對(duì)于了解各地氣源的燃燒特性也具有重要意義。本課題以WP7天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為研究對(duì)象,利用多組分氣體燃燒的詳細(xì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)點(diǎn)火、火焰?zhèn)鞑ズ团艢馕廴疚锏纳蛇^(guò)程仿真模擬,并用缸內(nèi)壓力曲線進(jìn)行模型的有效性驗(yàn)證。利用驗(yàn)證后的計(jì)算模型,分析并歸納了在甲烷中添加不同比例的氫氣、丙烷和EGR氣體對(duì)燃燒放熱速率、缸內(nèi)溫度、缸內(nèi)壓力變化及CO、NO生成規(guī)律的影響。分析摻氫比的計(jì)算結(jié)果可知：隨著燃?xì)庵袣錃獗壤脑龃?缸內(nèi)放熱越來(lái)越快,提高了缸內(nèi)燃燒速度,使得燃燒持續(xù)期變短,增大缸內(nèi)的燃燒溫度和壓力。摻氫比為25%時(shí)的最大爆發(fā)壓力比沒(méi)有摻氫時(shí)有所提高,轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí),提高了14.78%；轉(zhuǎn)速為2100r/min時(shí),提高了17.23%。最大爆發(fā)壓力所對(duì)應(yīng)的相位角逐漸靠近上止點(diǎn)。但是由于氫氣提高了缸內(nèi)的燃燒溫度,為氮氧化物的形成提供了有利條件,導(dǎo)致NO的排放有所升高。曲軸轉(zhuǎn)角位于ATDC 50°,轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí),摻氫比為25%時(shí)的NO含量比沒(méi)有摻氫時(shí)高,轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí),高了1倍；轉(zhuǎn)速為2100r/min時(shí),高了1.3倍。加入不同比例的丙烷,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程和排放的影響趨勢(shì)與氫氣相似。缸內(nèi)最高壓力和最高溫度隨丙烷占比的增大而增大。發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1600r/min,曲軸轉(zhuǎn)角位于ATDC 50°,燃?xì)庵斜檎急葹?5%時(shí)的NO含量比較高,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí),是沒(méi)有丙烷時(shí)的1.84倍,最大爆發(fā)壓力比沒(méi)有摻氫時(shí)提高了11.1%；轉(zhuǎn)速為2100r/min時(shí),是沒(méi)有丙烷時(shí)的1.92倍,最大爆發(fā)壓力比沒(méi)有摻氫時(shí)提高了12.8%。在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)加入廢氣,并使廢氣量逐漸增大,研究了EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明,發(fā)動(dòng)機(jī)EGR率的升高使燃燒放熱速率降低,這是廢氣的稀釋作用及其熱容作用吸收燃燒放熱的原因?qū)е碌�。由于放熱速率的降�?導(dǎo)致缸內(nèi)最高平均爆發(fā)壓力和最高平均溫度隨著EGR率的增大而降低。廢氣再循環(huán)對(duì)排放的影響也很明顯,隨著EGR率的升高NO的排放明顯降低,曲軸轉(zhuǎn)角位于ATDC50°,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1600r/min時(shí),EGR率為20%的NO排放比沒(méi)有EGR時(shí)降低了94.8%；轉(zhuǎn)速為2100r/min時(shí),EGR率為16%的NO排放比沒(méi)有EGR時(shí)降低了87.9%。
【關(guān)鍵詞】：天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 燃?xì)獬煞?/strong> 化學(xué)動(dòng)力學(xué) 燃燒過(guò)程 排放性
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK401
【目錄】：
- 摘要10-12
- ABSTRACT12-14
- 符號(hào)說(shuō)明14-16
- 第1章 緒論16-24
- 1.1 引言16-17
- 1.2 天然氣作為內(nèi)燃機(jī)燃料的特點(diǎn)17-19
- 1.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方式的分類19-21
- 1.3.1 均質(zhì)混合氣點(diǎn)燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)19
- 1.3.2 非均質(zhì)混合氣點(diǎn)燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)19-20
- 1.3.3 均質(zhì)混合氣壓燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)20
- 1.3.4 均質(zhì)混合氣引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)20-21
- 1.3.5 非均質(zhì)混合氣壓燃/引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)21
- 1.3.6 反應(yīng)可控壓縮著火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)21
- 1.4 火花點(diǎn)火天然發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-23
- 1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀21-22
- 1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀22-23
- 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容23-24
- 第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)24-34
- 2.1 數(shù)值分析24-26
- 2.1.1 有限差分法24-25
- 2.1.2 有限體積法25-26
- 2.2 燃燒模型26-29
- 2.2.1 SAGE模型26-29
- 2.2.2 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)29
- 2.3 湍流模型29-31
- 2.3.1 RANS模型30
- 2.3.2 湍流輸運(yùn)方程30-31
- 2.4 壁面?zhèn)鳠崮Ｐ?/span>31-32
- 2.5 點(diǎn)火模型32-33
- 2.6 本章小結(jié)33-34
- 第3章 燃燒過(guò)程建模及驗(yàn)證34-40
- 3.1 仿真模型的建立34-37
- 3.1.1 計(jì)算對(duì)象34-35
- 3.1.2 幾何模型的建立及網(wǎng)格準(zhǔn)備35-37
- 3.2 計(jì)算條件的設(shè)置37-39
- 3.2.1 初始條件37
- 3.2.2 邊界條件37
- 3.2.3 燃燒模型37-38
- 3.2.4 模型有效性的驗(yàn)證38-39
- 3.3 本章小結(jié)39-40
- 第4章 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程仿真研究40-84
- 4.1 摻氫比對(duì)燃燒過(guò)程的影響40-57
- 4.1.1 摻氫比對(duì)燃燒放熱的影響40-43
- 4.1.2 摻氫比對(duì)缸內(nèi)壓力的影響43-48
- 4.1.3 摻氫比對(duì)缸內(nèi)溫度的影響48-52
- 4.1.4 摻氫比對(duì)排放的影響52-57
- 4.2 丙烷對(duì)燃燒過(guò)程的影響57-70
- 4.2.1 丙烷對(duì)燃燒放熱的影響57-60
- 4.2.2 丙烷對(duì)缸內(nèi)壓力的影響60-64
- 4.2.3 丙烷對(duì)缸內(nèi)溫度的影響64-68
- 4.2.4 丙烷對(duì)排放的影響68-70
- 4.3 廢氣再循環(huán)對(duì)燃燒過(guò)程的影響70-82
- 4.3.1 EGR對(duì)燃燒放熱的影響70-73
- 4.3.2 EGR對(duì)缸內(nèi)壓力的影響73-77
- 4.3.3 EGR對(duì)缸內(nèi)溫度的影響77-80
- 4.3.4 EGR對(duì)排放的影響80-82
- 4.4 本章小結(jié)82-84
- 第5章 全文總結(jié)及工作展望84-86
- 5.1 全文總結(jié)84-85
- 5.2 工作展望85-86
- 參考文獻(xiàn)86-90
- 致謝90-92
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文92-93
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表93
【相似文獻(xiàn)】
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1 金森木;馬興國(guó);;柴油機(jī)“附壁卷流”燃燒過(guò)程的高速攝影研究[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1986年02期
2 周德悟;燃燒過(guò)程的評(píng)價(jià)指標(biāo)及簡(jiǎn)化計(jì)算[J];煤氣與熱力;1987年03期
3 徐俊鼎;;甲醇機(jī)燃燒過(guò)程的研究[J];云南工學(xué)院學(xué)報(bào);1993年03期
4 夏衛(wèi)平;;焚燒爐燃燒過(guò)程中的控制[J];杭州化工;2005年02期
5 Radivoje ,Trifunovic ,史宗莊;M燃燒過(guò)程的數(shù)學(xué)研究(2)[J];小型內(nèi)燃機(jī);1984年04期
6 汪箭;范維澄;;燃料床燃燒過(guò)程的數(shù)值分析[J];自然科學(xué)進(jìn)展;1991年05期
7 余其錚,談和平,阮立明;煤在燃燒過(guò)程中各種產(chǎn)物輻射特性的研究[J];動(dòng)力工程;1993年03期
8 孫軍,鄒玲;木廢料燃燒過(guò)程及其影響因素分析[J];工業(yè)鍋爐;2002年06期
9 張克誠(chéng);周作民;;高速高增壓研究用單缸機(jī)和燃燒過(guò)程的試驗(yàn)研究[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1982年04期
10 李佛金;上點(diǎn)燃煤爐燃燒過(guò)程的分析[J];華中工學(xué)院學(xué)報(bào);1983年03期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條
1 李l勆，
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