本文關(guān)鍵詞： LPG 噴霧壁面復合引導 均質(zhì) 分層 數(shù)值模擬 簡化　出處：《山東建筑大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來人們生活水平不斷提高,汽車的大量普及也帶動了汽車行業(yè)的快速發(fā)展但也給人們帶來了一系列能源緊張和環(huán)境污染等問題。因此人們開始試圖尋找新型可替代汽車能源,液化石油氣(L,PG)就是其中最具代表的新型能源之一。它具有儲運方便、辛烷值高、排放有害污染物少等傳統(tǒng)燃料無法比擬的優(yōu)點。本文采用本課題組提出的復合引導燃燒系統(tǒng),數(shù)值模擬了LPG增壓發(fā)動機在大負荷工況下的均質(zhì)當量比燃燒和部分負荷工況下的分層稀薄燃燒過程。本文采用AVL FIRE軟件分別建立了雙進氣道和單進氣道動網(wǎng)格模型,來模擬發(fā)動機在不同工況下的混合氣形成和燃燒過程。在計算過程中,我們需要把L,PG的化學動力學機理耦合在FIRE軟件中。若直接把詳細的化學動力學反應機理與FIRE軟件耦合來進行數(shù)值模擬對計算機的配置要求高且耗費的計算時間長,為此本文把詳細的化學動力學機理進行簡化最終包含32個組分和69個化學反應的簡化模型,并對其有效性進行了驗證。分別對大負荷工況的均質(zhì)燃燒和部分負荷工況的分層稀薄燃燒的混合氣形成和燃燒過程進行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：在均質(zhì)當量比下選取噴油定時為70°CA ATDC時可在上止點前20°CA在缸內(nèi)形成較好的均質(zhì)混合氣。通過選取不同點火正時來研究燃燒過程結(jié)果表明,點火時刻越早即25。CA BTDC點火燃燒特性最好對外有效做功多但CO和NO的排放也隨之升高,其最大爆發(fā)壓力對應的相位角在上止點后5～15°CA。數(shù)值模擬了單進氣道四沖程LPG發(fā)動機部分負荷工況下的分層稀薄燃燒過程。在分層燃燒模式下,噴油定時設在上止點前40。CA時,可以在上止點前形成較好的分層混合氣。然后在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000r/min和3000r/min兩種情況下對不同點火時刻的燃燒過程進行了對比分析。轉(zhuǎn)速為3000r/min時LPG發(fā)動機在燃燒過程的放熱率峰值和缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力更高且CO排放更少,有較好的燃燒特性,但其NO的排放有所升高。
[Abstract]:In recent years, people's living standards have been improving. The popularity of automobile has also brought the rapid development of automobile industry, but also brought a series of problems such as energy tension and environmental pollution, so people began to try to find new alternative automobile energy. Liquefied petroleum gas (LPG) is one of the most representative new energy sources. It has convenient storage and transportation and high octane number. The advantages of traditional fuels such as low emission of harmful pollutants are incomparable. In this paper, the compound guided combustion system proposed by our team is adopted. The homogeneous equivalent ratio combustion of LPG turbocharged engine and the stratified rarefied combustion process under partial load condition are numerically simulated. AVL is used in this paper. The dynamic grid models of double inlet and single inlet are established by FIRE software. In order to simulate the mixture formation and combustion process of the engine under different operating conditions. The chemical kinetic mechanism of PG is coupled to the FIRE software. If the detailed chemical kinetic reaction mechanism is coupled directly with the FIRE software to carry out the numerical simulation, the computer configuration is required and the calculation cost is high. Interiors. In this paper, the detailed chemical kinetic mechanism is simplified and the simplified model of 32 components and 69 chemical reactions is included. The numerical simulation of the mixture formation and combustion process of homogeneous combustion under high load condition and stratified lean combustion under partial load condition has been carried out. The results show that: 1. Selecting injection timing of 70 擄CA under homogeneous equivalent ratio. A better homogeneous mixture can be formed in the cylinder at 20 擄CA before the up-and-down point at ATDC. The combustion process results show that different ignition timing can be selected to study the combustion process. The earlier the ignition time is, the better the burning characteristic of 25.CA BTDC is, but the CO and no emission is also increased. The phase angle corresponding to the maximum burst pressure is 5 ~ 15 擄CA. the stratified rarefied combustion process of a single-port four-stroke LPG engine under partial load condition is numerically simulated. The injection time was set at 40. CA before the upper check point. A better stratified mixture can be formed before the top and down point, and then the combustion process at different ignition times is compared and analyzed at the engine speed of 2000r / min and 3000r / min respectively. The peak heat release rate of the LPG engine during combustion and the maximum burst pressure in the cylinder are higher and the CO emission is less when the speed is 3 000 r / min. It has good combustion characteristics, but its no emission is increased.
【學位授予單位】：山東建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U464.114

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 彭華勇;;高壓共軌柴油機混合氣形成及燃燒過程的研究[J];機電工程技術(shù);2015年12期

2 王耀南;申永鵬;孟步敏;李會仙;袁小芳;;車用汽油發(fā)動機電子控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與展望[J];控制理論與應用;2015年04期

3 冷先銀;趙強;隆武強;田江平;魏勝利;王愛國;鐘兵;王紅新;;Miller循環(huán)中速柴油機燃燒和排放特性的模擬[J];中南大學學報(自然科學版);2014年12期

4 申立中;王俊;劉少華;;滿足未來排放法規(guī)的車用增壓技術(shù)[J];昆明理工大學學報(自然科學版);2014年06期

5 劉強;李平;;大范圍嚴重霧霾現(xiàn)象的成因分析與對策建議[J];中國社會科學院研究生院學報;2014年05期

6 劉明琴;;汽油機與共軌式柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)對比分析[J];汽車電器;2012年12期

7 趙曉曉;邢小偉;王恩浩;江楠;李國祥;;幾種噴霧破碎模型對高壓共軌柴油機的適用性對比分析[J];內(nèi)燃機與動力裝置;2012年05期

8 劉永豐;張文平;明平劍;倪大明;國杰;;內(nèi)燃機工作過程三維兩相反應流數(shù)值模擬[J];哈爾濱工程大學學報;2012年08期

9 徐京生;;國內(nèi)外LPG供需現(xiàn)狀與綜合利用[J];中國石油和化工經(jīng)濟分析;2012年08期

10 杜維明;李君;陳立;王帥;曲美蘭;李金成;;增壓比對汽油機燃燒及性能影響的試驗研究[J];汽車工程;2011年09期

相關(guān)博士學位論文 前5條

1 杜維明;8AYT10缸內(nèi)直噴發(fā)動機開發(fā)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2013年

2 曲大為;增壓稀燃電控預混合LPG發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學;2011年

3 盧鋒;中國汽車市場點爆式增長規(guī)律研究[D];南京航空航天大學;2011年

4 胡春明;火花點燃式LPG發(fā)動機快速稀燃及排放控制的研究[D];天津大學;2006年

5 周重光;LPG發(fā)動機三維燃燒模擬計算與試驗研究[D];浙江大學;2003年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 陳善平;增壓直噴汽油機油氣混合分析與性能參數(shù)優(yōu)化[D];湖南大學;2012年

2 陳潤;LPG發(fā)動機燃燒與排放的仿真與實驗研究[D];華南理工大學;2011年

3 白亞鶴;直噴式渦輪增壓汽油機工作過程分析及匹配研究[D];華中科技大學;2009年

4 王海波;分層燃燒GDI發(fā)動機燃燒過程的仿真研究[D];吉林大學;2009年

5 王煜;低熱值氣體燃料發(fā)動機性能研究[D];北京交通大學;2008年

6 張毅;渦輪增壓汽油機數(shù)值模擬與性能優(yōu)化研究[D];華中科技大學;2008年

7 羅少文;我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D];復旦大學;2008年

8 劉志輝;LPG/柴油混合燃料的噴霧與燃燒特性研究[D];華中科技大學;2008年

9 段軼男;電控LPG缸內(nèi)直噴系統(tǒng)及高能點火系統(tǒng)應用于小型發(fā)動機的研究[D];浙江大學;2006年

10 杜煒;缸內(nèi)直噴點火室稀薄燃燒系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學;2005年

，

本文編號：1486147