發(fā)布時(shí)間：2017-08-02 23:13

  本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)準(zhǔn)維燃燒模型的校核方法與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 準(zhǔn)維燃燒模型 校核方法 渦輪增壓柴油機(jī) 高原燃燒

【摘要】：燃燒過(guò)程的研究是柴油機(jī)高原性能研究的前提和基礎(chǔ)。準(zhǔn)維燃燒模型具有可以預(yù)測(cè)燃燒,計(jì)算速度快的特點(diǎn),非常適合用于柴油機(jī)高原穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的燃燒性能研究。但是需要通過(guò)對(duì)準(zhǔn)維燃燒模型進(jìn)行校核,從而保證其精度。為了給校核模型提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和仿真平臺(tái),本文以某型渦輪增壓柴油機(jī)為對(duì)象,開(kāi)展了高原試驗(yàn),采集了柴油機(jī)在海拔0m,2000m,3000m,4000m,4500m的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)在GT-Power仿真平臺(tái)上搭建并驗(yàn)證了該型發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真模型。為了研究準(zhǔn)維燃燒模型校核的一般方法,本文以一個(gè)兩區(qū)準(zhǔn)維燃燒模型為例,首先分析了該準(zhǔn)維燃燒模型的基本計(jì)算理論,研究了模型中的四個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)對(duì)燃燒過(guò)程的影響規(guī)律。在以上理論研究的基礎(chǔ)上,本文在GT-Power軟件仿真平臺(tái)上,采用DOE和遺傳算法相結(jié)合的方法研究了準(zhǔn)維燃燒模型校核的一般方法,得到了最優(yōu)的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)取值組合并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。在完成了準(zhǔn)維燃燒模型的校核之后,在建立并校核好的某型增壓柴油機(jī)仿真模型上,運(yùn)用該兩區(qū)準(zhǔn)維燃燒模型,首先對(duì)該準(zhǔn)維燃燒模型的變海拔燃燒預(yù)測(cè)能力進(jìn)行了驗(yàn)證。然后對(duì)不同海拔下的柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)燃燒特性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:在穩(wěn)態(tài)過(guò)程中,隨著海拔的升高,進(jìn)氣壓力降低,進(jìn)氣量減少,引起缸內(nèi)最大爆發(fā)壓力下降,指示平均有效壓力降低,滯燃期延長(zhǎng),CA50提前,燃燒持續(xù)期縮短。在瞬態(tài)過(guò)程中,由于渦輪增壓器的遲滯現(xiàn)象導(dǎo)致進(jìn)氣壓力的增加滯后于循環(huán)油量的增加,這導(dǎo)致瞬態(tài)過(guò)程中空燃比逐漸下降,瞬態(tài)過(guò)程后期缸內(nèi)空燃比甚至低于瞬態(tài)結(jié)束后的穩(wěn)態(tài)工況的空燃比,燃燒持續(xù)期變長(zhǎng),CA50后移,瞬態(tài)過(guò)程中燃燒惡化,且隨海拔增加燃燒惡化現(xiàn)象愈加嚴(yán)重。
【關(guān)鍵詞】：準(zhǔn)維燃燒模型 校核方法 渦輪增壓柴油機(jī) 高原燃燒
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK421.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 研究背景和意義9-11
• 1.2 柴油機(jī)燃燒模型的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 柴油機(jī)的燃燒模型11-13
• 1.2.2 準(zhǔn)維燃燒模型的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 高原環(huán)境對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程的影響15
• 1.4 高原環(huán)境對(duì)柴油機(jī)燃燒的影響的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 課題研究?jī)?nèi)容以及論文結(jié)構(gòu)17-20
• 1.5.1 課題研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.5.2 論文結(jié)構(gòu)19-20
• 第2章 渦輪增壓柴油機(jī)高原試驗(yàn)與仿真模型20-33
• 2.1 概述20-21
• 2.2 渦輪增壓柴油機(jī)高原試驗(yàn)21-24
• 2.2.1 試驗(yàn)參數(shù)的測(cè)量21-23
• 2.2.2 試驗(yàn)過(guò)程的控制23-24
• 2.3 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)仿真模型的搭建與驗(yàn)證24-29
• 2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)模型的搭建26-28
• 2.3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)模型的驗(yàn)證28-29
• 2.4 渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)單缸機(jī)仿真模型的搭建與驗(yàn)證29-32
• 2.4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)單缸機(jī)仿真模型的搭建30-31
• 2.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)單缸機(jī)仿真模型的驗(yàn)證31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 準(zhǔn)維燃燒模型計(jì)算理論與分析33-50
• 3.1 概述33
• 3.2 準(zhǔn)維燃燒模型33-35
• 3.3 傳熱與熱力學(xué)模型35-37
• 3.4 卷吸空氣模型37-38
• 3.5 滯燃期模型38-40
• 3.6 預(yù)混燃燒模型40
• 3.7 擴(kuò)散燃燒模型40-42
• 3.8 準(zhǔn)維燃燒模型的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)對(duì)燃燒的影響規(guī)律分析42-49
• 3.8.1 空氣卷吸系數(shù)ER對(duì)燃燒的影響42-44
• 3.8.2 著火系數(shù)ID對(duì)燃燒的影響44-45
• 3.8.3 預(yù)混合燃燒系數(shù)PC對(duì)燃燒的影響45-47
• 3.8.4 擴(kuò)散燃燒系數(shù)DC對(duì)燃燒的影響47-49
• 3.9 本章小結(jié)49-50
• 第4章 基于DOE和遺傳算法的準(zhǔn)維燃燒模型校核方法50-63
• 4.1 概述50
• 4.2 準(zhǔn)維燃燒模型的校核流程50-52
• 4.3 DOE與樣本工況52-53
• 4.3.1 DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)52
• 4.3.2 樣本工況點(diǎn)的選取52-53
• 4.4 準(zhǔn)維燃燒模型邊界條件的校核53-54
• 4.5 LHS抽樣與準(zhǔn)維燃燒模型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)取值組合54-55
• 4.5.1 LHS抽樣54
• 4.5.2 準(zhǔn)維燃燒模型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)取值組合54-55
• 4.6 輸出變量對(duì)自變量的響應(yīng)面55-58
• 4.7 準(zhǔn)維燃燒模型經(jīng)驗(yàn)參數(shù)的遺傳算法優(yōu)化58-60
• 4.7.1 遺傳算法58
• 4.7.2 遺傳算法的優(yōu)化目標(biāo)58-59
• 4.7.3 遺傳算法優(yōu)化過(guò)程59-60
• 4.8 校核后的準(zhǔn)維燃燒模型精度驗(yàn)證60-61
• 4.9 本章小結(jié)61-63
• 第5章 渦輪增壓柴油機(jī)高原燃燒特性研究63-79
• 5.1 概述63
• 5.2 準(zhǔn)維模型變海拔燃燒預(yù)測(cè)能力驗(yàn)證63-65
• 5.3 渦輪增壓柴油機(jī)不同海拔下穩(wěn)態(tài)燃燒特性65-71
• 5.3.1 海拔對(duì)燃燒放熱率的影響66-69
• 5.3.2 海拔對(duì)缸內(nèi)壓力的影響69-71
• 5.4 渦輪增壓柴油機(jī)不同海拔下瞬態(tài)燃燒特性71-77
• 5.4.1 不同海拔進(jìn)氣滯后現(xiàn)象71-73
• 5.4.2 不同海拔瞬態(tài)過(guò)程缸內(nèi)壓力的變化73-74
• 5.4.3 不同海拔瞬態(tài)過(guò)程滯燃期的變化74-75
• 5.4.4 不同海拔瞬態(tài)過(guò)程燃燒持續(xù)期的變化75-76
• 5.4.5 不同海拔瞬態(tài)過(guò)程CA50的變化76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 第6章 總結(jié)與展望79-82
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)80-81
• 6.3 工作展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文及研究成果清單87-88
• 致謝88

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