內(nèi)燃動車作為“一帶一路”建設(shè)的重要軌道交通設(shè)備,其動力源依然是柴油機(jī)。為了滿足日益嚴(yán)苛的柴油機(jī)排放法規(guī)要求,對其燃燒過程中污染物生成特性的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文采用化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)機(jī)理耦合計(jì)算流體力學(xué)（CFD）的數(shù)值計(jì)算方法,對直噴式柴油發(fā)動機(jī)燃燒污染物碳煙顆粒、NOx和未燃碳?xì)涞纳蓹C(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)、深入研究。首先,考慮實(shí)際柴油組分和理化特性參數(shù)的相似性,建立了70%正十二烷、8%環(huán)己烷和22%甲基萘（體積比）三組分柴油替代組分燃料模型。與現(xiàn)有模型相比,本文替代燃料模型囊括了實(shí)際柴油中鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴三種不同烴類代表性組分,并充分考慮碳煙閾值系數(shù)的相似,因此本文模型的理化特性參數(shù)上與國內(nèi)市售0#柴油的相似度更高。其次,依據(jù)三組分柴油替代燃料模型,發(fā)展了柴油替代燃料燃燒化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,包含NOx和碳煙前驅(qū)物PAHs生成機(jī)理。并采用反應(yīng)流分析方法,獲得包括98組分和354基元反應(yīng)的簡化機(jī)理。通過CHEMKIN驗(yàn)證該機(jī)理在預(yù)測代表性組分及實(shí)際柴油的著火特性和組分特性方面的準(zhǔn)確性。而且本文機(jī)理適用于柴油機(jī)燃燒室的三維CFD數(shù)值模擬,并能準(zhǔn)確預(yù)測缸壓曲線。然后,建立柴油機(jī)燃燒室三維... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柴油替代燃料模型及反應(yīng)機(jī)理發(fā)展
        1.2.2 污染物生成數(shù)值模擬
    1.3 本文研究意義及內(nèi)容
第2章 柴油替代燃料模型及化學(xué)反應(yīng)機(jī)理構(gòu)建
    2.1 柴油替代燃料模型建立
        2.1.1 替代組分的選擇
        2.1.2 替代組分的確定
    2.2 替代模型燃燒機(jī)理建立
    2.3 反應(yīng)機(jī)理的簡化
        2.3.1 正十二烷/環(huán)己烷/甲基萘機(jī)理簡化
        2.3.2 PAHs機(jī)理簡化
        2.3.3 NOx機(jī)理簡化
    2.4 反應(yīng)機(jī)理的驗(yàn)證
        2.4.1 正十二烷驗(yàn)證
        2.4.2 環(huán)己烷驗(yàn)證
        2.4.3 甲基萘驗(yàn)證
        2.4.4 替代燃料模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值計(jì)算模型建立及驗(yàn)證
    3.1 物理模型建立及有限元網(wǎng)格劃分
    3.2 數(shù)值計(jì)算模型建立
        3.2.1 基本控制方程
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 噴射霧化破碎模型
        3.2.4 碳煙污染物模型
    3.3 FLUENT與 CHEMKIN耦合
    3.4 數(shù)值模型參數(shù)設(shè)置及驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 噴油提前角對污染物生成特性影響
    4.1 污染物生成特性分析
        4.1.1 碳煙生成特性分析
        4.1.2 HC生成特性分析
        4.1.3 NOx生成特性分析
    4.2 溫度場及污染物空間分布特性
    4.3 本章小結(jié)
第5章 噴油規(guī)律對污染物生成特性影響
    5.1 污染物生成特性分析
        5.1.1 碳煙生成特性分析
        5.1.2 HC生成特性分析
        5.1.3 NOx生成特性分析
    5.2 溫度場及污染物空間分布特性
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號：3704585