近些年各國政府越加重視節(jié)能減排及低碳經(jīng)濟,內(nèi)燃機作為大氣與環(huán)境污染以及能源消耗的主要源頭,在新能源汽車領域帶來的巨大壓力下,進一步加快實現(xiàn)內(nèi)燃機高效清潔燃燒技術是未來傳統(tǒng)燃油車所面臨的最嚴峻的挑戰(zhàn)。而HCCI、PCCI與低溫燃燒等新型燃燒模式一直是世界范圍內(nèi)內(nèi)燃機燃燒領域的研究重點,不可忽視的是其噴霧濕壁現(xiàn)象所帶來的惡化燃燒與排放的問題。因此本研究依托國家自然科學基金項目（5167060406）,結合當前內(nèi)燃機及材料學領域的最新研究進展,以固體材料表面潤濕性為切入點,針對濕壁燃油液滴與燃燒室壁面間的發(fā)展過程及其可控性開展研究工作。本文針對發(fā)動機噴霧濕壁現(xiàn)象及濕壁過程的控制,采用激光刻蝕法與化學刻蝕法-低表面能修飾法等相關制備手段獲得了具有不同極端潤濕性的金屬表面,并在不同壁面初始溫度條件下對燃料單液滴撞壁后的物理發(fā)展過程進行了可視化實驗研究,并分析壁面初始溫度、壁面微觀結構、壁面潤濕性以及不同金屬對液滴與壁面的鋪展系數(shù)和反彈系數(shù)等參數(shù)變化規(guī)律。同時基于實驗數(shù)據(jù)建立了單液滴撞壁過程的仿真模型,利用數(shù)值模擬手段進一步對接近噴油時刻高溫常壓的缸內(nèi)環(huán)境中的高速柴油液滴撞壁過程進行研究,深入探究... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 “噴霧濕壁”問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單液滴撞擊加熱表面的相關研究
        1.2.2 液滴撞壁試驗研究
        1.2.3 液滴撞壁數(shù)值模擬
    1.3 金屬表面潤濕性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 壁面潤濕性的相關理論研究
        1.3.2 不同潤濕性的金屬制備方法的研究
    1.4 本文主要工作內(nèi)容
第2章 親油/疏油金屬表面的制備及光學可視化平臺搭建
    2.1 親油/疏油金屬表面的制備
        2.1.1 極端潤濕性金屬表面制備方案
        2.1.2 制備結果與分析
    2.2 光學可視化平臺的搭建
    2.3 本章小結
第3章 不同制備手段對金屬壁面潤濕性的影響研究
    3.1 不同金屬與不同燃料潤濕性實驗結果對比
    3.2 物理刻蝕金屬表面的壁面潤濕性研究
    3.3 化學刻蝕-低表面能修飾金屬表面的壁面潤濕性研究
    3.4 本章小結
第4章 液滴撞擊加熱金屬壁面過程的實驗研究
    4.1 不同壁面初始溫度下液滴撞擊親疏油金屬壁面運動過程研究
        4.1.1 柴油液滴撞擊323K金屬壁面
        4.1.2 柴油液滴撞擊473K金屬壁面
        4.1.3 柴油液滴撞擊673K金屬壁面
        4.1.4 柴油液滴撞擊不同溫度的親疏油金屬壁面運動過程對比
    4.2 本章小結
第5章 液滴撞擊加熱金屬壁面過程的仿真研究
    5.1 數(shù)值模擬方法的理論基礎
        5.1.1 控制方程的建立
        5.1.2 相界面追蹤方法
    5.2 數(shù)值模擬中的參數(shù)設定
    5.3 數(shù)值模擬中的模型驗證
    5.4 液滴撞壁過程數(shù)值模擬結果分析
        5.4.1 柴油液滴撞擊疏油金屬壁面模擬結果分析
        5.4.2 柴油液滴撞擊親油金屬壁面模擬結果分析
        5.4.3 柴油液滴撞擊不同潤濕性金屬表面模擬結果對比分析
    5.5 本章小結
第6章 全文總結及未來工作展望
    6.1 全文總結
    6.2 工作展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]液滴撞擊高溫壁面的運動特性[J]. 張瑜,寧智,呂明,孫春華.  燃燒科學與技術. 2017(05)
[2]燃油噴霧碰壁的試驗研究進展[J]. 劉建新,韓亮,杜慧勇,王站成,張國英,徐斌.  農(nóng)機化研究. 2011(08)

碩士論文
[1]Q235鋼基和鋁基超疏水防腐蝕表面制備及其性能研究[D]. 張方銘.煙臺大學 2017
[2]鋁基超雙疏材料的制備與性能[D]. 陳佳琪.華南理工大學 2016
[3]共軌條件下燃油噴霧碰壁特性研究[D]. 韓亮.河南科技大學 2011



本文編號：3196402