后噴模式下柴油機(jī)排放顆粒物數(shù)量和粒徑分布的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-08 01:00
汽車顆粒物的排放問題一直是業(yè)界關(guān)注的核心問題。相比于質(zhì)量、粒徑較大的顆粒物,質(zhì)量、粒徑較小的顆粒數(shù)量更多,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體的傷害更大。為了降低柴油機(jī)的顆粒物排放,后噴策略是一種常用的技術(shù)手段,但后噴策略對(duì)顆粒物數(shù)量、粒徑分布的影響尚不明確。為此,本文擬通過臺(tái)架試驗(yàn)和數(shù)值模擬,重點(diǎn)研究后噴模式下顆粒物數(shù)量、粒徑分布的演變過程和變化規(guī)律。首先,本文基于某四缸原理性試驗(yàn)樣機(jī),分別在后噴較早和后噴較晚兩種條件下,研究了不同后噴油量和噴射壓力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物排放特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)噴射壓力一定,后噴較早時(shí),采用較小的后噴油量能使顆粒物數(shù)量和質(zhì)量濃度更低,而后噴較晚時(shí)則采用較大的后噴油量能使顆粒物數(shù)量和質(zhì)量濃度更低。當(dāng)后噴較早同時(shí)噴射壓力較大時(shí)顆粒物數(shù)量濃度曲線峰值出現(xiàn)在核模態(tài)區(qū)域,其它工況峰值均出現(xiàn)在聚集態(tài)區(qū)域。隨著后噴油量和噴射壓力的增加,聚集態(tài)顆粒物的峰值均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。其次,基于詳細(xì)碳煙矩方程碳煙生成模型,建立了用于顆粒物模擬的內(nèi)燃機(jī)仿真平臺(tái),提出了該仿真平臺(tái)的搭建和標(biāo)定思路。最后,仿真研究了單次噴射、后噴以及不同后噴策略條件下顆粒物的生成特性和演變規(guī)律。研究結(jié)果表明:后噴...
【文章來源】: 華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 諸論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 后噴模式下柴油機(jī)顆粒物排放特性的試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)裝置和方法
2.2 后噴油量對(duì)燃燒放熱率的影響
2.3 噴射壓力對(duì)燃燒放熱率的影響
2.4 后噴油量對(duì)顆粒物排放特性的影響
2.5 噴射壓力對(duì)顆粒物排放特性的影響
2.6 經(jīng)濟(jì)性分析
2.7 本章小結(jié)
3 柴油機(jī)碳煙顆粒物生成計(jì)算理論與模型
3.1 缸內(nèi)燃燒三維計(jì)算模型的建立
3.2 控制方程及計(jì)算模型
3.3 基于矩方法的碳煙生成過程計(jì)算模型
3.4 網(wǎng)格劃分
3.5 邊界條件及初始條件設(shè)置
3.6 模型驗(yàn)證
3.7 本章小結(jié)
4 單次噴射和后噴模式下顆粒物生成特性的模擬研究
4.1 模擬方案
4.2 顆粒物數(shù)量和質(zhì)量分布演變過程分析
4.3 碳煙生成子過程分析
4.4 基于三維數(shù)據(jù)的顆粒物排放特性分析
4.5 本章小結(jié)
5 不同后噴策略下顆粒物生成演變過程的模擬研究
5.1 模擬計(jì)算方案
5.2 后噴油量對(duì)顆粒物生成特性的影響研究
5.3 噴射壓力對(duì)顆粒物特性影響的模擬研究
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)和展望
6.1 主要研究工作和結(jié)論
6.2 展望與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴油、生物柴油后噴燃燒過程中顆粒物粒數(shù)粒徑及質(zhì)量的變化規(guī)律 [J]. 張?jiān)S揚(yáng),衛(wèi)將軍,呂剛,宋崇林. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2017(03)
[2]后噴間隔角對(duì)柴油機(jī)燃燒過程中顆粒物數(shù)密度、粒徑分布及質(zhì)量的影響 [J]. 楊征睿,宋崇林,衛(wèi)將軍,呂剛,宋金甌. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]近后噴射對(duì)柴油機(jī)顆粒粒徑分布的影響 [J]. 羅悅齊,李新令,李昂,黃震. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]后噴對(duì)高壓共軌柴油機(jī)排放及燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 [J]. 張立淼,宋崇林,李浩,宋金甌,呂剛,武政杰,馬鵬. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2015(03)
[5]后噴時(shí)刻和EGR率對(duì)柴油低溫燃燒和排放的影響 [J]. 趙偉,張全長(zhǎng),張春化. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[6]多次噴射與EGR耦合控制對(duì)柴油機(jī)性能和排放影響的試驗(yàn)研究 [J]. 王滸,堯命發(fā),鄭尊清,岳艷,陸史浩. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]我國重卡用柴油機(jī)發(fā)展趨勢(shì) [J]. 曉青. 重型汽車. 2003(05)
碩士論文
[1]丁醇/柴油混合燃料燃燒及顆粒物排放特性研究[D]. 李鵬磊.吉林大學(xué) 2017
[2]氫氣缸內(nèi)直噴分層稀燃雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)仿真及試驗(yàn)研究[D]. 劉林.吉林大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)碳煙缸內(nèi)氧化過程的仿真研究[D]. 陶冶.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3482680
【文章來源】: 華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 諸論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 后噴模式下柴油機(jī)顆粒物排放特性的試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)裝置和方法
2.2 后噴油量對(duì)燃燒放熱率的影響
2.3 噴射壓力對(duì)燃燒放熱率的影響
2.4 后噴油量對(duì)顆粒物排放特性的影響
2.5 噴射壓力對(duì)顆粒物排放特性的影響
2.6 經(jīng)濟(jì)性分析
2.7 本章小結(jié)
3 柴油機(jī)碳煙顆粒物生成計(jì)算理論與模型
3.1 缸內(nèi)燃燒三維計(jì)算模型的建立
3.2 控制方程及計(jì)算模型
3.3 基于矩方法的碳煙生成過程計(jì)算模型
3.4 網(wǎng)格劃分
3.5 邊界條件及初始條件設(shè)置
3.6 模型驗(yàn)證
3.7 本章小結(jié)
4 單次噴射和后噴模式下顆粒物生成特性的模擬研究
4.1 模擬方案
4.2 顆粒物數(shù)量和質(zhì)量分布演變過程分析
4.3 碳煙生成子過程分析
4.4 基于三維數(shù)據(jù)的顆粒物排放特性分析
4.5 本章小結(jié)
5 不同后噴策略下顆粒物生成演變過程的模擬研究
5.1 模擬計(jì)算方案
5.2 后噴油量對(duì)顆粒物生成特性的影響研究
5.3 噴射壓力對(duì)顆粒物特性影響的模擬研究
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)和展望
6.1 主要研究工作和結(jié)論
6.2 展望與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柴油、生物柴油后噴燃燒過程中顆粒物粒數(shù)粒徑及質(zhì)量的變化規(guī)律 [J]. 張?jiān)S揚(yáng),衛(wèi)將軍,呂剛,宋崇林. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2017(03)
[2]后噴間隔角對(duì)柴油機(jī)燃燒過程中顆粒物數(shù)密度、粒徑分布及質(zhì)量的影響 [J]. 楊征睿,宋崇林,衛(wèi)將軍,呂剛,宋金甌. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[3]近后噴射對(duì)柴油機(jī)顆粒粒徑分布的影響 [J]. 羅悅齊,李新令,李昂,黃震. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]后噴對(duì)高壓共軌柴油機(jī)排放及燃油經(jīng)濟(jì)性的影響 [J]. 張立淼,宋崇林,李浩,宋金甌,呂剛,武政杰,馬鵬. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2015(03)
[5]后噴時(shí)刻和EGR率對(duì)柴油低溫燃燒和排放的影響 [J]. 趙偉,張全長(zhǎng),張春化. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[6]多次噴射與EGR耦合控制對(duì)柴油機(jī)性能和排放影響的試驗(yàn)研究 [J]. 王滸,堯命發(fā),鄭尊清,岳艷,陸史浩. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2010(01)
[7]我國重卡用柴油機(jī)發(fā)展趨勢(shì) [J]. 曉青. 重型汽車. 2003(05)
碩士論文
[1]丁醇/柴油混合燃料燃燒及顆粒物排放特性研究[D]. 李鵬磊.吉林大學(xué) 2017
[2]氫氣缸內(nèi)直噴分層稀燃雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)仿真及試驗(yàn)研究[D]. 劉林.吉林大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)碳煙缸內(nèi)氧化過程的仿真研究[D]. 陶冶.天津大學(xué) 2010
本文編號(hào):3482680
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