本文關(guān)鍵詞：低溫環(huán)境下柴油噴霧與燃燒特性試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 定容系統(tǒng) 低溫 柴油噴霧 著火 火焰發(fā)展 噴射條件 背景條件 碰壁條件 控制方法

【摘要】：柴油在低溫條件下的噴霧與燃燒是柴油機(jī)在低溫起動以及低速小負(fù)荷等工況下不可避免的工作過程,對柴油機(jī)的低溫起動性能,低速動力性能和排放性能等有著重要的影響。掌握背景條件和噴射條件對低溫柴油的噴霧與燃燒過程的影響規(guī)律以及如何進(jìn)行合理地控制是解決柴油機(jī)低溫起動過程中最為關(guān)鍵的技術(shù)難題。本文首先利用陰影法和直拍法獲得了不同噴射壓力、背景溫度和背景密度條件下的柴油自由射流氣相和液相的噴霧過程圖像。測量、計算分析了氣相和液相霧注的貫穿距離、噴霧錐角和霧注體積的變化規(guī)律,總結(jié)了氣相和液相噴霧特性的參數(shù)分析方法。得到了背景條件和噴射條件對氣相和液相噴霧特征參數(shù)及其差值的影響規(guī)律,總結(jié)了液相最大貫穿距離與背景條件的變化關(guān)系式。然后,利用高速相機(jī)獲得了自由射流的燃燒過程圖像,利用Matlab數(shù)字圖像技術(shù)對燃燒圖像進(jìn)行了處理,研究了不同背景條件和噴射條件對著火過程和火焰發(fā)展過程的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)了在低溫環(huán)境下,預(yù)混燃燒過程中燃燒劇烈程度會出現(xiàn)雙峰的特征,即先增加后減小再增加的雙階段特征。接下來,分析了壁面高度壁面角度和壁面溫度對低溫柴油碰壁射流的著火滯燃期、著火點(diǎn)分布規(guī)律和火焰強(qiáng)度的影響規(guī)律;發(fā)現(xiàn)壁面溫度對碰壁射流的著火和火焰發(fā)展過程有著明顯的影響:壁面溫度越低,背景環(huán)境中溫度梯度越大,著火滯燃期逐漸增加,著火點(diǎn)更加遠(yuǎn)離壁面,燃燒強(qiáng)度明顯下降,不同背景密度下的最低著火溫度約為430℃。最后,分析了某柴油機(jī)的起動過程不同轉(zhuǎn)速對應(yīng)的最高壓縮壓力,擬合了實(shí)際最高壓縮壓力與理論絕熱壓縮壓力之比隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系式。進(jìn)而推導(dǎo)了缸內(nèi)壓縮溫度隨發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、壓縮比和進(jìn)氣溫度的變化關(guān)系式,討論了柴油機(jī)低溫起動過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、壓縮比、進(jìn)氣溫度和火焰預(yù)熱塞供油速率的控制方法。
【關(guān)鍵詞】：定容系統(tǒng) 低溫 柴油噴霧 著火 火焰發(fā)展 噴射條件 背景條件 碰壁條件 控制方法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK427
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-31
• 1.1 研究背景11
• 1.2 自由射流噴霧研究現(xiàn)狀11-22
• 1.2.1 自由射流的破碎與霧化機(jī)理13-17
• 1.2.2 自由射流噴霧宏觀特性研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3 柴油噴霧碰壁研究現(xiàn)狀22-25
• 1.3.1 碰壁噴霧的形態(tài)與分析22-23
• 1.3.2 碰壁噴霧影響因素研究23-25
• 1.4 柴油著火與燃燒特性研究25-29
• 1.4.1 著火界限25-27
• 1.4.2 烴類的著火過程27-28
• 1.4.3 著火滯燃期28-29
• 1.5 本課題工作主要研究內(nèi)容29-31
• 第2章 試驗(yàn)設(shè)備及圖像處理方法31-51
• 2.1 試驗(yàn)測試系統(tǒng)搭建31-39
• 2.1.1 定容試驗(yàn)裝置31-34
• 2.1.2 燃油供給系統(tǒng)34-36
• 2.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)36-37
• 2.1.4 控制系統(tǒng)37-39
• 2.2 陰影法測試原理39-42
• 2.2.1 光線的擾動39-40
• 2.2.2 光強(qiáng)對比度40-41
• 2.2.3 陰影法基本原理41-42
• 2.3 試驗(yàn)圖像處理方法42-49
• 2.3.1 陰影法圖像處理43-46
• 2.3.2 直拍法圖像處理46-49
• 2.4 柴油射流試驗(yàn)內(nèi)容49
• 2.5 本章小結(jié)49-51
• 第3章自由射流氣液兩相噴霧特性研究51-107
• 3.1 自由射流氣相噴霧特性及其變化規(guī)律51-72
• 3.1.1 自由射流氣相噴霧特性參數(shù)分析方法51-55
• 3.1.2 自由射流氣相噴霧特性影響因素55-72
• 3.2 自由射流液相噴霧特性及其變化規(guī)律72-92
• 3.2.1 自由射流液相噴霧特性參數(shù)分析方法72-76
• 3.2.2 自由射流液相噴霧特性影響因素76-92
• 3.3 自由射流氣液兩相噴霧特性對比分析92-105
• 3.3.1 自由射流氣液兩相噴霧特性對比分析方法92-94
• 3.3.2 自由射流氣液兩相噴霧對比特性影響因素94-105
• 3.4 本章小結(jié)105-107
• 第4章 自由射流著火與火焰發(fā)展特性研究107-129
• 4.1 自由射流著火特性及其變化規(guī)律107-116
• 4.1.1 自由射流著火特性參數(shù)分析方法108
• 4.1.2 自由射流著火特性影響因素108-116
• 4.2 自由射流火焰初期發(fā)展特性及其變化規(guī)律116-127
• 4.2.1 自由射流火焰初期發(fā)展特性分析方法116-117
• 4.2.2 自由射流著火初期火焰發(fā)展特性影響因素117-127
• 4.3 本章小結(jié)127-129
• 第5章 碰壁射流著火與火焰發(fā)展特性研究129-145
• 5.1 碰壁射流著火特性及其變化規(guī)律129-137
• 5.1.1 背景溫度對柴油自由與碰壁射流著火特性影響規(guī)律對比分析129-133
• 5.1.2 壁面高度對碰壁射流著火特性的影響規(guī)律133-135
• 5.1.3 壁面角度對碰壁射流著火特性的影響規(guī)律135-136
• 5.1.4 壁面溫度對碰壁射流著火特性的影響規(guī)律136-137
• 5.2 碰壁射流火焰發(fā)展特性及其變化規(guī)律137-143
• 5.2.1 壁面高度對碰壁射流火焰發(fā)展特性的影響規(guī)律137-139
• 5.2.2 壁面角度對碰壁射流火焰發(fā)展特性的影響規(guī)律139-141
• 5.2.3 壁面溫度對碰壁射流火焰發(fā)展特性的影響規(guī)律141-143
• 5.3 本章小結(jié)143-145
• 第6章 柴油機(jī)低溫起動控制方法研究145-151
• 6.1 柴油機(jī)壓縮溫度145-147
• 6.2 柴油機(jī)低溫起動控制方法147-149
• 6.2.1 起動轉(zhuǎn)速的控制方法147-148
• 6.2.2 壓縮比的控制方法148-149
• 6.2.3 火焰預(yù)熱塞供油量控制方法149
• 6.3 本章小結(jié)149-151
• 第7章 結(jié)論及展望151-157
• 7.1 論文主要結(jié)論151-153
• 7.2 論文主要創(chuàng)新點(diǎn)153-156
• 7.3 后續(xù)工作展望156-157
• 參考文獻(xiàn)157-163
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單163-164
• 致謝164-165
• 作者簡介165

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 喬信起,高希彥,陳家驊,顏富純;柴油機(jī)噴霧碰壁的探討[J];車用發(fā)動機(jī);1995年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李理光;高壓噴射柴油機(jī)噴射特性的研究[D];天津大學(xué);1992年

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本文編號：996741