柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)演變規(guī)律的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 22:34
嚴(yán)峻的能源形勢(shì)、汽車排放物的污染及日趨嚴(yán)格的排放法規(guī),推動(dòng)著內(nèi)燃機(jī)凈化技術(shù)的不斷發(fā)展。柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)憑借其低使用成本、高排放清潔度、高熱效率潛力等方面的優(yōu)勢(shì)而受到了廣泛關(guān)注。目前,由于其中低負(fù)荷THC排放高、熱效率低,高負(fù)荷時(shí)易爆震燃燒等問(wèn)題的存在而阻礙了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展。內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)氣體的流動(dòng)過(guò)程和分布形式直接決定著燃燒過(guò)程的優(yōu)劣,而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃料供給策略、燃燒室形狀與尺寸等都會(huì)直接影響缸內(nèi)流場(chǎng)的演變歷程。本研究以一臺(tái)由柴油機(jī)改裝的柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為原型,利用數(shù)值模擬平臺(tái),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)軌跡、混合氣的形成過(guò)程和燃燒過(guò)程展開(kāi)了研究,為深入理解并合理組織柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的流動(dòng)提供數(shù)據(jù)積累。首先針對(duì)1335 r/min、238N·m工況下原機(jī)缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:在進(jìn)氣過(guò)程初期,經(jīng)過(guò)螺旋氣道的氣流起主導(dǎo)作用,缸內(nèi)以旋流運(yùn)動(dòng)為主,并夾雜微小渦團(tuán),旋轉(zhuǎn)慣性能夠一直持續(xù)到做功行程。缸內(nèi)平均湍動(dòng)能在進(jìn)氣門開(kāi)啟和噴油時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)峰值,同時(shí)進(jìn)氣行程中較高的湍動(dòng)能不能持續(xù)到壓縮行程后期,耗散較快。天然氣在進(jìn)氣行程主要進(jìn)行軸向摻混,在壓縮行程主要進(jìn)行徑向...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球能源消費(fèi)量結(jié)構(gòu)
圖 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油儲(chǔ)量分布[2]汽車作為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的交通工具,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響不容小覷。汽車消耗了全球汽油的 40%,排放的尾氣占大氣污染源總量的 50%以上[4]。雖然汽車排放水平已大幅度降低,但我國(guó)的汽車保有量還在飛速上升,截至 2017 年 6 月已突破 2 億,就在 2016 年,全國(guó)的汽車排放污染物就達(dá) 3939.3 萬(wàn)噸[5],如圖 1.3,汽車排放污染物對(duì)大城市的環(huán)境污染現(xiàn)狀仍舊嚴(yán)峻。 全國(guó)汽車污染物排放量變化趨勢(shì)[5]圖 1.4 替代能源對(duì)石油的替代量變
圖 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油儲(chǔ)量分布[2]汽車作為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的交通工具,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響不容小覷。汽車消耗了全球汽油的 40%,排放的尾氣占大氣污染源總量的 50%以上[4]。雖然汽車排放水平已大幅度降低,但我國(guó)的汽車保有量還在飛速上升,截至 2017 年 6 月已突破 2 億,就在 2016 年,全國(guó)的汽車排放污染物就達(dá) 3939.3 萬(wàn)噸[5],如圖 1.3,汽車排放污染物對(duì)大城市的環(huán)境污染現(xiàn)狀仍舊嚴(yán)峻。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)汽車尾氣污染現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 余建峰. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(09)
[2]替代能源發(fā)展對(duì)我國(guó)石油需求影響分析[J]. 牛犁,王柏蒼,閆敏,靳燁. 石油科技論壇. 2017(03)
[3]淺析當(dāng)前我國(guó)霧霾現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 曹毅,王玉爽,岳坤,仇汝臣,鐘立梅. 山東化工. 2017(07)
[4]試論霧霾現(xiàn)況與環(huán)保技術(shù)[J]. 王少梅,李茜倩,谷娜. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 趙秀霞. 能源研究與信息. 2014(01)
[6]基于KIVA的內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬計(jì)算[J]. 鄒振宇,解茂昭,劉晶. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(04)
[7]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及車輛排放法規(guī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 冀樹(shù)德,張偉,高波,楊天軍,劉志剛. 鐵道機(jī)車車輛. 2011(S1)
[8]噴霧破碎模型在內(nèi)燃機(jī)CFD中的應(yīng)用[J]. 史春濤,任立紅,于善穎,劉志鋒. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2006(03)
[9]CA6DL柴油機(jī)四氣門缸蓋進(jìn)氣道的開(kāi)發(fā)[J]. 陸金龍,張熠盛,王鑫澤,翟永輝. 現(xiàn)代車用動(dòng)力. 2004(03)
[10]柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)著火特性及其影響因素的研究[J]. 林志強(qiáng),蘇萬(wàn)華,王國(guó)祥. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2003(03)
博士論文
[1]高稀釋—預(yù)混合天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程分析與優(yōu)化[D]. 李偉峰.吉林大學(xué) 2016
[2]燃燒邊界條件對(duì)車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響[D]. 余小草.吉林大學(xué) 2013
[3]柴油機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)的PIV技術(shù)應(yīng)用研究及數(shù)值模擬[D]. 梁桂華.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]燃燒室形狀對(duì)引燃柴油自燃規(guī)律及缸內(nèi)流場(chǎng)的影響[D]. 李慧.吉林大學(xué) 2017
[2]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣策略研究[D]. 尤金文.吉林大學(xué) 2016
[3]適于天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室設(shè)計(jì)[D]. 楊舟.吉林大學(xué) 2016
[4]混合氣濃度場(chǎng)分布對(duì)稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響[D]. 王建堃.吉林大學(xué) 2016
[5]柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒過(guò)程的仿真研究[D]. 李曉曉.吉林大學(xué) 2015
[6]噴油規(guī)律對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響[D]. 管鑫.吉林大學(xué) 2014
[7]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 劉晶.大連理工大學(xué) 2007
[8]燃燒室形狀和噴氣時(shí)刻對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒影響的研究[D]. 李浩蕩.吉林大學(xué) 2006
[9]柴油機(jī)進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)研究及氣體流動(dòng)仿真[D]. 孫則強(qiáng).吉林大學(xué) 2005
[10]柴油機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)模擬[D]. 王宇琳.昆明理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2967524
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球能源消費(fèi)量結(jié)構(gòu)
圖 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油儲(chǔ)量分布[2]汽車作為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的交通工具,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響不容小覷。汽車消耗了全球汽油的 40%,排放的尾氣占大氣污染源總量的 50%以上[4]。雖然汽車排放水平已大幅度降低,但我國(guó)的汽車保有量還在飛速上升,截至 2017 年 6 月已突破 2 億,就在 2016 年,全國(guó)的汽車排放污染物就達(dá) 3939.3 萬(wàn)噸[5],如圖 1.3,汽車排放污染物對(duì)大城市的環(huán)境污染現(xiàn)狀仍舊嚴(yán)峻。 全國(guó)汽車污染物排放量變化趨勢(shì)[5]圖 1.4 替代能源對(duì)石油的替代量變
圖 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油儲(chǔ)量分布[2]汽車作為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的交通工具,對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響不容小覷。汽車消耗了全球汽油的 40%,排放的尾氣占大氣污染源總量的 50%以上[4]。雖然汽車排放水平已大幅度降低,但我國(guó)的汽車保有量還在飛速上升,截至 2017 年 6 月已突破 2 億,就在 2016 年,全國(guó)的汽車排放污染物就達(dá) 3939.3 萬(wàn)噸[5],如圖 1.3,汽車排放污染物對(duì)大城市的環(huán)境污染現(xiàn)狀仍舊嚴(yán)峻。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)汽車尾氣污染現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 余建峰. 環(huán)境與發(fā)展. 2017(09)
[2]替代能源發(fā)展對(duì)我國(guó)石油需求影響分析[J]. 牛犁,王柏蒼,閆敏,靳燁. 石油科技論壇. 2017(03)
[3]淺析當(dāng)前我國(guó)霧霾現(xiàn)狀及治理對(duì)策[J]. 曹毅,王玉爽,岳坤,仇汝臣,鐘立梅. 山東化工. 2017(07)
[4]試論霧霾現(xiàn)況與環(huán)保技術(shù)[J]. 王少梅,李茜倩,谷娜. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 趙秀霞. 能源研究與信息. 2014(01)
[6]基于KIVA的內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬計(jì)算[J]. 鄒振宇,解茂昭,劉晶. 吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2012(04)
[7]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及車輛排放法規(guī)的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 冀樹(shù)德,張偉,高波,楊天軍,劉志剛. 鐵道機(jī)車車輛. 2011(S1)
[8]噴霧破碎模型在內(nèi)燃機(jī)CFD中的應(yīng)用[J]. 史春濤,任立紅,于善穎,劉志鋒. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2006(03)
[9]CA6DL柴油機(jī)四氣門缸蓋進(jìn)氣道的開(kāi)發(fā)[J]. 陸金龍,張熠盛,王鑫澤,翟永輝. 現(xiàn)代車用動(dòng)力. 2004(03)
[10]柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)著火特性及其影響因素的研究[J]. 林志強(qiáng),蘇萬(wàn)華,王國(guó)祥. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2003(03)
博士論文
[1]高稀釋—預(yù)混合天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程分析與優(yōu)化[D]. 李偉峰.吉林大學(xué) 2016
[2]燃燒邊界條件對(duì)車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響[D]. 余小草.吉林大學(xué) 2013
[3]柴油機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)的PIV技術(shù)應(yīng)用研究及數(shù)值模擬[D]. 梁桂華.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]燃燒室形狀對(duì)引燃柴油自燃規(guī)律及缸內(nèi)流場(chǎng)的影響[D]. 李慧.吉林大學(xué) 2017
[2]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣策略研究[D]. 尤金文.吉林大學(xué) 2016
[3]適于天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室設(shè)計(jì)[D]. 楊舟.吉林大學(xué) 2016
[4]混合氣濃度場(chǎng)分布對(duì)稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響[D]. 王建堃.吉林大學(xué) 2016
[5]柴油引燃缸內(nèi)直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒過(guò)程的仿真研究[D]. 李曉曉.吉林大學(xué) 2015
[6]噴油規(guī)律對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響[D]. 管鑫.吉林大學(xué) 2014
[7]內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)湍流流動(dòng)的數(shù)值模擬[D]. 劉晶.大連理工大學(xué) 2007
[8]燃燒室形狀和噴氣時(shí)刻對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒影響的研究[D]. 李浩蕩.吉林大學(xué) 2006
[9]柴油機(jī)進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)研究及氣體流動(dòng)仿真[D]. 孫則強(qiáng).吉林大學(xué) 2005
[10]柴油機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)模擬[D]. 王宇琳.昆明理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2967524
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