本文選題：雙火花塞 + 定容燃燒彈��； 參考：《吉林大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,汽車行業(yè)也隨之迅速崛起,能源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為我國急需解決的重要問題。天然氣因為儲量豐富,成本低廉,安全性高等優(yōu)點,成為汽車主要的代用燃料。但天然氣存在燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?熱損失大,熱效率低等問題,本文進行了雙火花塞對天然氣定容燃燒影響的試驗研究,旨在為雙火花塞點火天然氣發(fā)動機的研究提供理論依據(jù)。本文在可視化的定容燃燒試驗系統(tǒng)上進行了天然氣定容燃燒試驗,首先對定容燃燒試驗系統(tǒng)進行了改進,使其適合本文實驗研究;其次通過改變不同的點火方式、初始壓力、初始溫度以及燃空當量比進行天然氣燃燒試驗,并采集火焰圖像和燃燒壓力;然后利用MATLAB軟件編寫了火焰前鋒面的提取程序,計算出火焰半徑,進而求得火焰的傳播速度和火焰前鋒面面積;最后利用獲取的試驗數(shù)據(jù)分析不同初始參數(shù)對火焰?zhèn)鞑ニ俣�、燃燒壓力、火焰發(fā)展期、主燃燒期以及放熱率的影響。研究結(jié)果表明:在不同的點火方式情況下,無論初始參數(shù)如何改變,同等初始條件下,雙火花點火模式下燃燒性能要優(yōu)于單火花點火模式。雖然雙火花點火模式單側(cè)火焰的傳播速度較單點火模式小,火焰半徑增長速度慢。但由于雙火花點火模式是兩側(cè)火焰的同步傳播,等同于縮短了火焰的傳播距離,而且是兩個火焰核心同步發(fā)展,形成火焰前鋒面的面積比單點火模式大,同一時刻更多的混合物參與了化學(xué)反應(yīng),能夠得到較大燃燒壓力峰值和燃燒放熱率峰值,明顯的縮短了火焰發(fā)展期和主燃燒期,有效的提高了天然氣的燃燒效率。在不同的初始壓力情況下,隨著初始壓力的升高,混合氣的濃度增大,火焰半徑的增長速度減慢,火焰的傳播速度降低,燃燒壓力的峰值和燃燒放熱率不斷增大,火焰發(fā)展期和主燃燒期明顯延長。在不同的初始溫度情況下,隨著初始溫度的升高,混合氣活化因子的活性增加,火焰的傳播速度升高,火焰半徑的增長速度加快,燃燒壓力的峰值和燃燒放熱率不斷增大,火焰發(fā)展期和主燃燒期縮短。在不同的燃空當量比情況下,化學(xué)當量比附近(當量比1.0-1.1)火焰?zhèn)鞑ニ俣茸羁?火焰半徑增長速度最快,達到的燃燒壓力峰值和燃燒放熱率最大,火焰發(fā)展期和主燃燒期明顯縮短。過濃或者過稀都會使火焰的傳播速度降低,火焰半徑增長速度減慢,使火焰發(fā)展期和主燃燒期延長。
[Abstract]:With the rapid development of China's economy, the automobile industry has also risen rapidly. Energy shortage and environmental pollution have become an important problem urgently needed to be solved in China. Because of its rich reserves, low cost and high safety, natural gas has become the main alternative fuel for automobiles. However, there are some problems in natural gas, such as slow flame propagation, large heat loss and low thermal efficiency. In this paper, the effects of double spark plugs on the constant volume combustion of natural gas are studied experimentally. The aim is to provide theoretical basis for the study of double spark plug ignition natural gas engine. In this paper, the constant volume combustion test of natural gas has been carried out on the visual constant volume combustion test system. Firstly, the constant volume combustion test system has been improved to fit the experimental study in this paper; secondly, by changing different ignition modes, the initial pressure has been changed. The initial temperature and air / air ratio are used to test the combustion of natural gas, and the flame images and the combustion pressure are collected. Then, the program of extracting the front surface of the flame is compiled with MATLAB software, and the radius of the flame is calculated. Finally, the effects of different initial parameters on flame propagation velocity, combustion pressure, flame development period, main combustion period and heat release rate are analyzed using the obtained experimental data. The results show that the combustion performance of double spark igniting mode is better than that of single spark ignition mode under the same initial conditions, no matter how the initial parameters are changed. Although the propagation speed of the single side flame in the double spark ignition mode is smaller than that in the single ignition mode, the growth rate of the flame radius is slow. However, because the double spark ignition mode is the simultaneous propagation of both sides of the flame, which is equivalent to shortening the flame propagation distance, and is the simultaneous development of the two flame cores, the area forming the front surface of the flame is larger than that of the single ignition mode. At the same time, more mixtures take part in chemical reaction, can get a larger peak combustion pressure and combustion heat release rate peak, significantly shorten the flame development period and the main combustion period, effectively improve the combustion efficiency of natural gas. Under different initial pressure, with the increase of initial pressure, the concentration of mixture increases, the growth rate of flame radius slows down, the velocity of flame propagation decreases, the peak value of combustion pressure and the rate of combustion heat release increase. The flame development period and the main combustion period are obviously prolonged. At different initial temperatures, with the increase of the initial temperature, the activity of the mixture activation factor increases, the flame propagation velocity increases, the flame radius increases, the peak combustion pressure and the combustion heat release rate increase. The flame development period and the main combustion period are shortened. When the ratio of combustion to air is different, the flame propagation speed is the fastest and the flame radius grows fastest in the vicinity of the chemical equivalent ratio (equivalent ratio 1.0-1.1), and the maximum combustion pressure peak and combustion heat release rate are achieved. The flame development period and the main combustion period are obviously shortened. Overconcentration or overthinning will decrease the flame propagation speed, slow down the flame radius growth rate, and prolong the flame development period and the main combustion period.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.174

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本文編號：2014741