本文關鍵詞：高壓空氣射流控制柴油預混合氣著火研究

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【摘要】：隨著工業(yè)的進步,能源問題日益嚴重,人們環(huán)境保護意識不斷提高,大家對發(fā)動機的效率和排放等性能提出了更高的要求。學者們提出了“均質(zhì)預混合燃燒”這一新的內(nèi)燃機燃燒理論。均質(zhì)預混合燃燒可以很好地解決內(nèi)燃機的效率和排放問題,但是仍面臨著工況范圍窄、燃燒速率和著火始點難以主動控制的難題。為實現(xiàn)均質(zhì)預混合燃燒方式著火相位的主動精確控制,本文研究了高壓空氣射流控制柴油預混合氣著火相位這一方法。其主要原理為：在進氣沖程或壓縮沖程,向氣缸里噴入柴油,形成預混合氣；調(diào)整發(fā)動機的有效壓縮比,從而降低壓縮上止點時預混合氣的溫度以及壓力,讓預混合氣處于不能被直接壓燃而又接近燃燒的臨界狀態(tài)；接近壓縮終點時,向燃燒室里噴射一定量高壓空氣,與原柴油預混合氣進行再次混合,同時壓縮原來的柴油預混合氣,使其局部溫度和壓力快速升高達到著火條件而燃燒,從而達到主動控制著火相位的目的。本文針對一個燃燒彈,通過模擬計算的方式,研究了高壓氣體噴氣溫度、噴氣壓力以及單向閥出口直徑對燃燒彈內(nèi)最大溫升的影響。論文涉及的主要工作為：建立燃燒彈模型,利用三維CFD軟件Fire進行計算。模擬分析了不同參數(shù)對燃燒彈內(nèi)混合氣的影響。結果表明,高壓氣體射流沖擊燃燒彈內(nèi)混合氣,能使部分原氣體溫度迅速上升。噴氣壓力和溫度的提高以及單向閥出口直徑的擴大,均能使最大溫升有一定的升高。噴氣壓力較小時,噴氣壓力的變化主導最大溫升的變化；噴氣壓力較大時,噴氣溫度和單向閥出口直徑的變化主導最大溫升的變化。根據(jù)模擬計算結果,選擇合適的參數(shù),搭建了相應的實驗系統(tǒng)。
【關鍵詞】：柴油預混合氣 高壓空氣 射流控制壓縮著火 數(shù)值模擬
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 前言8-9
• 1.2 柴油機的發(fā)展9-10
• 1.3 石油資源危機10-11
• 1.4 環(huán)境污染與排放法規(guī)11-13
• 1.5 均質(zhì)預混合燃燒方式13-18
• 1.5.1 HCCI燃燒方式的優(yōu)點14-16
• 1.5.2 HCCI燃燒方式遇到的問題16-18
• 1.6 本文的主要研究意義和內(nèi)容18-19
• 2 JCCI燃燒系統(tǒng)與復合發(fā)動機19-30
• 2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 2.2 JCCI燃燒系統(tǒng)類型20-22
• 2.3 JCCI燃燒系統(tǒng)特點22-23
• 2.4 復合熱力循環(huán)23-24
• 2.5 復合發(fā)動機24
• 2.6 復合發(fā)動機結構及工作原理24-26
• 2.7 復合發(fā)動機多種工作模式分析26-29
• 2.7.1 低工況26-27
• 2.7.2 中等工況27
• 2.7.3 高工況27-28
• 2.7.4 制動回收能量28-29
• 2.8 本章小結29-30
• 3 燃燒彈模型的建立與模擬計算30-48
• 3.1 建立燃燒彈模型30-31
• 3.2 AVL Fire簡介31-35
• 3.2.1 控制體積守恒定律的一般形式32-33
• 3.2.2 源項和本質(zhì)聯(lián)系33-34
• 3.2.3 守恒定律的總結34
• 3.2.4 旋轉坐標系中控制方程34-35
• 3.3 模型網(wǎng)格劃分35-36
• 3.4 邊界條件和初始條件的相關設定36-37
• 3.5 計算結果分析37-47
• 3.5.1 單向閥出口直徑對燃燒彈內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)的影響38-39
• 3.5.2 噴氣溫度對燃燒彈內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)的影響39-40
• 3.5.3 噴氣壓力對燃燒彈內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)的影響40-41
• 3.5.4 燃燒彈內(nèi)初始壓力對燃燒彈內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)的影響41-42
• 3.5.5 單向閥出口直徑、噴氣溫度、壓力對最大溫升的綜合影響42-46
• 3.5.6 燃燒彈內(nèi)整體的溫度變化46-47
• 3.6 本章小結47-48
• 4 試驗臺架的設計與搭建48-52
• 4.1 試驗系統(tǒng)設計48-49
• 4.2 溫度控制系統(tǒng)49
• 4.3 電控系統(tǒng)49-51
• 4.4 本章小結51-52
• 5 結論與展望52-54
• 5.1 結論52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況58-59
• 致謝59-60

【相似文獻】

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本文編號：919630