本文關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī)燃燒排放分析系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著全社會節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的意識越來越高,國家對于內(nèi)燃機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性以及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格。內(nèi)燃機(jī)能否"節(jié)能減排",歸根結(jié)底在于其缸內(nèi)燃燒過程的好壞。為了探究內(nèi)燃機(jī)工作過程中燃燒特性,本文設(shè)計開發(fā)了一套內(nèi)燃機(jī)燃燒排放分析系統(tǒng),利用此系統(tǒng),能幫助我們方便有效地研究內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程和排放特性,為提高內(nèi)燃機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和降低污染物提供參考和指導(dǎo)。本系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分組成,硬件部分由氣缸壓力傳感器、電荷放大器、光電編碼器、數(shù)據(jù)采集卡和PC機(jī)等組成,完成氣缸壓力信號、轉(zhuǎn)速信號、曲軸轉(zhuǎn)角信號以及內(nèi)燃機(jī)工作參數(shù)的采集、傳輸?shù)裙δ�。軟件部分基于LabVIEW編程環(huán)境,開發(fā)了與硬件配套使用的上位機(jī)程序,此程序包括數(shù)據(jù)采集模塊、上止點(diǎn)修正模塊、數(shù)據(jù)均值處理模塊、示功圖光順模塊、燃燒分析模塊、轉(zhuǎn)速采集模塊和排放分析等功能模塊,具備計算瞬時放熱率、累積放熱量、缸內(nèi)溫度、壓力升高率、燃燒始點(diǎn)和終點(diǎn)以及燃燒持續(xù)期等功能。軟件程序界面簡潔美觀,人機(jī)交互性能好。為了驗證本系統(tǒng)的實用性和可靠性,將本系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果與現(xiàn)有燃燒排放分析儀做對比,結(jié)果表明系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo),可以作為今后研究內(nèi)燃機(jī)燃燒排放特性的有力工具。最后,使用本系統(tǒng)對YC4D20柴油機(jī)的實測數(shù)據(jù)進(jìn)行燃燒和排放分析,研究表明,本系統(tǒng)在實際的燃燒排放分析應(yīng)用中切實有效,使得內(nèi)燃機(jī)的燃燒和排放研究成本更低,系統(tǒng)布置更靈活,功能更多樣化,具有較高的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)燃機(jī) LabVIEW 燃燒排放 分析系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 內(nèi)燃機(jī)燃燒排放分析系統(tǒng)的研發(fā)背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-19
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀對比19
• 1.3 本課題研究意義和主要內(nèi)容19-21
• 第二章 內(nèi)燃機(jī)燃燒排放分析的理論基礎(chǔ)21-34
• 2.2 內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)過程21-26
• 2.2.1 模型假設(shè)23-24
• 2.2.2 基本微分方程24-26
• 2.3 內(nèi)燃機(jī)燃燒放熱率的計算26-33
• 2.3.1 內(nèi)能變化量的計算27-29
• 2.3.2 做功量的計算29-30
• 2.3.3 換熱量的計算30-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 內(nèi)燃機(jī)燃燒排放分析系統(tǒng)的開發(fā)34-63
• 3.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計方案34
• 3.2 系統(tǒng)的硬件組成34-42
• 3.2.1 氣缸壓力傳感器34-35
• 3.2.2 電荷放大器35-37
• 3.2.3 光電編碼器37-38
• 3.2.4 NI USB-6351數(shù)據(jù)采集卡38-40
• 3.2.5 其他硬件40-42
• 3.3 系統(tǒng)的軟件組成42-61
• 3.3.1 LabVIEW軟件介紹42-44
• 3.3.2 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計44-45
• 3.3.3 主Ⅵ的設(shè)計45-47
• 3.3.4 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計47-48
• 3.3.5 上止點(diǎn)修正模塊的設(shè)計48-51
• 3.3.6 數(shù)據(jù)均值處理模塊的設(shè)計51-52
• 3.3.7 示功圖光順模塊的設(shè)計52-54
• 3.3.8 燃燒分析模塊的設(shè)計54-58
• 3.3.9 轉(zhuǎn)速采集模塊的設(shè)計58-59
• 3.3.10 排氣污染物采集分析模塊的設(shè)計59-61
• 3.4 本章小結(jié)61-63
• 第四章 系統(tǒng)的驗證與應(yīng)用實驗63-77
• 4.1 系統(tǒng)運(yùn)行的驗證63-66
• 4.1.1 數(shù)據(jù)采集和上止點(diǎn)修正模塊的運(yùn)行63-64
• 4.1.2 燃燒分析模塊的運(yùn)行64-65
• 4.1.3 排放分析模塊的運(yùn)行65-66
• 4.2 運(yùn)用放熱率分析不同工況燃燒過程的實驗66-75
• 4.2.1 實驗設(shè)計66-67
• 4.2.2 實驗結(jié)果67-72
• 4.2.3 利用放熱率分析燃燒過程72-75
• 4.3 不同工況下的排放結(jié)果分析75-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第五章 全文總結(jié)和工作展望77-79
• 5.1 全文總結(jié)77
• 5.2 工作展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：753367