本文關(guān)鍵詞：生物柴油—柴油混合燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 生物柴油 FIRE 柴油機(jī) 摻燒比 噴油系統(tǒng)參數(shù) EGR

【摘要】：為了更好地解決能源匱乏和環(huán)境污染兩大問題,發(fā)展新能源勢(shì)在必行。利用AVL Fire軟件對(duì)WP10.340E32柴油機(jī)燃燒室進(jìn)行三維建模并劃分動(dòng)網(wǎng)格。研究發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下,分別燃用B0、B10、B20、B30、B40和B50時(shí)的外特性和負(fù)荷特性。得到了在不同生物柴油摻燒比時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩、功率、燃油消耗率、NOx和soot的變化曲線。最終綜合考慮動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性確定了合理的摻燒比例。逐個(gè)分析了噴油器參數(shù)中噴孔直徑、噴孔數(shù)目、噴油提前角和噴霧錐角對(duì)WP10.340E32發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20時(shí)燃燒性能和排放特性的影響。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,通過極差分析和方差分析確定了噴油器參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性影響的主次關(guān)系和顯著性程度,并分別匹配優(yōu)化出適合每個(gè)指標(biāo)的噴油器參數(shù)組合。為了更好地滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī),同時(shí)兼顧發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性和燃油消耗率得出最優(yōu)匹配方案為:噴孔直徑為0.25mm,噴孔數(shù)目為8,噴油提前角為10℃A,噴霧錐角為145°。為了解決燃用生物柴油導(dǎo)致NOx生成量增加的問題,研究了不同EGR(Exhaust Gas Recirculation)率(0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25)對(duì)燃用生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的性能影響。研究表明,采用廢氣再循環(huán)技術(shù)可以在保證soot排放量變化不大的情況下明顯降低NOx生成量。生物柴油以其良好的燃燒特性更能適應(yīng)EGR技術(shù),很好地控制了兩者之間的此消彼長(zhǎng)關(guān)系。研究結(jié)果為生物柴油在重型柴油車上的實(shí)際應(yīng)用提供了重要的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：生物柴油 FIRE 柴油機(jī) 摻燒比 噴油系統(tǒng)參數(shù) EGR
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK427
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 引言10-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 能源危機(jī)11-13
• 1.1.2 環(huán)境污染13-14
• 1.1.3 柴油機(jī)排放法規(guī)14-15
• 1.2 生物柴油應(yīng)用的發(fā)展15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)燃用生物柴油的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 EGR在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用研究17-19
• 1.4.1 EGR簡(jiǎn)介17-18
• 1.4.2 EGR的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4.3 EGR對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)NOx排放特性的影響19
• 1.5 課題研究方法19-21
• 1.5.1 內(nèi)燃機(jī)燃燒模擬的發(fā)展19-20
• 1.5.2 內(nèi)燃機(jī)燃燒模擬的發(fā)展意義20-21
• 1.6 課題來源和主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.7 課題研究目標(biāo)和意義21-22
• 第2章 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒數(shù)學(xué)模型22-34
• 2.1 基本控制方程22-23
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程22
• 2.1.2 動(dòng)量守恒方程22-23
• 2.1.3 能量守恒方程23
• 2.2 湍流常用模型23-24
• 2.2.1 k-?ε-模型23
• 2.2.2 k-ζ-f模型23-24
• 2.3 噴霧模型24-29
• 2.3.1 液滴蒸發(fā)模型25-26
• 2.3.2 液滴破碎模型26-27
• 2.3.3 液滴碰壁模型27-28
• 2.3.4 液滴湍流擴(kuò)散模型28-29
• 2.4 燃燒模型29-32
• 2.4.1 著火模型29-30
• 2.4.2 湍流控制燃燒模型30-31
• 2.4.3 燃燒子模型31-32
• 2.5 排放模型32-33
• 2.5.1 氮氧化物生成模型32-33
• 2.5.2 碳煙生成模型33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過程仿真模型的建立及驗(yàn)證34-41
• 3.1 研究對(duì)象相關(guān)參數(shù)34-35
• 3.2 燃燒室模型建立和網(wǎng)格劃分35-36
• 3.3 模擬計(jì)算條件的設(shè)置36-39
• 3.3.1 計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)36-37
• 3.3.2 邊界條件37-38
• 3.3.3 初始條件38-39
• 3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算模型的驗(yàn)證39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 生物柴油—柴油混合燃料對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響研究41-50
• 4.1 外特性研究分析41-46
• 4.1.1 動(dòng)力性對(duì)比分析42-43
• 4.1.2 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析43-44
• 4.1.3 排放特性對(duì)比分析44-46
• 4.2 負(fù)荷特性研究分析46-48
• 4.2.1 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比分析46-47
• 4.2.2 排放特性對(duì)比分析47-48
• 4.3 最佳混合燃料摻燒比的確定48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 噴油器參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20時(shí)性能的影響研究50-69
• 5.1 噴孔直徑對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20性能影響的研究50-53
• 5.1.1 噴孔直徑對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響50-51
• 5.1.2 噴孔直徑對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響51
• 5.1.3 噴孔直徑對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放性的影響51-53
• 5.2 噴孔數(shù)目對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20性能影響的研究53-55
• 5.2.1 噴孔數(shù)目對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響53
• 5.2.2 噴孔數(shù)目對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響53-54
• 5.2.3 噴孔數(shù)目對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放性的影響54-55
• 5.3 噴油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20性能影響的研究55-58
• 5.3.1 噴油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響55-56
• 5.3.2 噴油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響56
• 5.3.3 噴油提前角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放性的影響56-58
• 5.4 噴霧錐角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B20性能影響的研究58-60
• 5.4.1 噴霧錐角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的影響58
• 5.4.2 噴霧錐角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響58-59
• 5.4.3 噴霧錐角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放性的影響59-60
• 5.5 噴油器參數(shù)的多因素匹配60-67
• 5.5.1 模擬因素與水平的選取60-61
• 5.5.2 正交試驗(yàn)方案與結(jié)果61
• 5.5.3 計(jì)算結(jié)果極差分析61-66
• 5.5.4 計(jì)算結(jié)果方差分析66
• 5.5.5 綜合指標(biāo)的最優(yōu)方案確定與驗(yàn)證66-67
• 5.6 本章小結(jié)67-69
• 第6章 EGR率對(duì)柴油機(jī)燃用B20時(shí)性能的影響研究69-74
• 6.1 EGR率對(duì)柴油機(jī)燃用B20時(shí)的動(dòng)力性影響69-70
• 6.2 EGR率對(duì)柴油機(jī)燃用B20時(shí)的經(jīng)濟(jì)性影響70
• 6.3 EGR率對(duì)柴油機(jī)燃用B20時(shí)的排放性影響70-72
• 6.3.1 EGR率對(duì)NOx排放的影響70-71
• 6.3.2 EGR率對(duì)soot排放的影響71-72
• 6.4 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介79-80
• 作者簡(jiǎn)介80-81
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 董紅義;帥石金;李儒龍;王建昕;;柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J];小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車;2007年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 邢春鴻;直噴式柴油機(jī)燃用生物柴油的性能與排放研究[D];太原理工大學(xué);2007年

2 李小粉;高比例二甲醚柴油混合燃料燃燒及排放過程的仿真研究[D];太原理工大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：818956