隨著傳統(tǒng)石油資源的短缺和排放標準的升級,天然氣作為可替代燃料具有較好的經(jīng)濟性和排放性,使得天然氣發(fā)動機廣泛應用于客車、重卡等領域,但爆震已經(jīng)成為制約點燃式天然氣發(fā)動機提升動力性和經(jīng)濟性的重要因素之一。因此,研究發(fā)動機不同工作參數(shù)和天然氣中其它組分對天然氣發(fā)動機爆震的影響,便于深入理解爆震趨勢和爆震成因,對探索爆震控制策略具有重要指導意義。本課題針對點燃式天然氣發(fā)動機,構建了滿足爆震預測的天然氣簡化機理,分別建立了三維進氣流動仿真模型和基于G方程耦合天然氣簡化機理的三維燃燒仿真模型,驗證了簡化機理對滯燃期的預測精度以及三維燃燒模型對正常燃燒和爆震燃燒的預測精度,三維燃燒仿真模型可靠性得到保證。利用建立的三維燃燒模型研究分析了當量比、進氣溫度和燃料中乙烷體積分數(shù)對包含爆震燃燒階段的整個燃燒過程和爆震特性的影響規(guī)律,研究過程中控制進入氣缸燃料總熱值不變。當量比對爆震特性的影響主要通過兩種途徑。其一,當量比增大,缸內(nèi)火焰向四周傳播的速度加快,燃燒放熱越快,第一個放熱峰值越高,爆震前未燃混合氣的溫度越高,加快了甲烷低溫氧化速率,縮短了滯燃期;其二,當量比越大,末端未燃混合氣中甲烷濃度越高,滯燃期... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１我國近六年原油進口量??我國己經(jīng)連續(xù)八年成為全球機動車產(chǎn)銷第一大國，機動車污染物排放是造成??

等［７］在火花塞上安裝８個光纖傳感器，分別檢測所在方位區(qū)域的火焰輻射強度，??爆震燃燒產(chǎn)生的壓力波會導致火焰強度劇烈增加，不同光學傳感器檢測到火焰強??度劇烈變化存在時間差，由此判定爆震發(fā)生的大致位置，實驗如圖１－２所示。??／?費??光纖可視化火花塞?，??卜丨卜?｜?電壓信號…；；；「－ｍｕ＂．＂，．Ｉ?Ａ??ｍ?Ｐ?ｉ４°Ｌ?卜?Ｐ?＿＿ｆＸＺ????ｔＴ?光學接收器?壓力波傳播??［ｆ?！?ｊ??Ｊｊ??；?ｊｒ，?Ｊ１?？?ｉ??：ｐ＝．．．?￣ｒ?數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)??．ｇ￣＇??ｕ?—?角標信號????ｉ?？＇?、?＊?－?＊??圖１－２可視化光纖爆震檢測技術??Ｏｈａｒａ等［８］透過缸蓋上可視化石英窗口獲取火焰光譜，利用分色儀檢測由正??常燃燒向爆震燃燒變化過程中的中間產(chǎn)物，研究了燃燒中間產(chǎn)物ＯＨ、ＣＨ２０、ＨＣＯ??與爆震燃燒之間的關系。Ｍｅｒｏｌａ等＠通過化學發(fā)光法獲取了點燃式發(fā)動機爆震時??３??

??角內(nèi)的缸壓信號，所以被稱為“人７２０”，如圖１－４中水平綠色箭頭所示。具體計算公??式如下：??Ｎｓａｍｐ??ＫＩ２０?＝?ｙ?（Ｐ（ｉ）?－?Ｐｍｅａｎｙ?（１－５）??Ｎｓ?ａｍｐ??式中，Ｐｍｅａｎ為零級高通濾波平均壓力，乂ａｍｐ為從第一個壓力脈動開始２〇°??曲柄轉角內(nèi)的壓力采集點個數(shù)。??￣１?？?Ｉ?Ｉ?？?１?１?Ｉ?１?Ｉ?１?１?１?Ｉ?１?１?１?！?１?Ｉ?＇?３３??６５－?＾?ｒ?—?．．．．．??－??５?ＩＩ?—■?Ｃｙｌｉｎｄｅｒ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?￣?３０??６〇?＿?匕?ＭｉＡ?——－?Ｈｉｇｈ?Ｐａｓｓ?Ｆｉｌｔｅｒｅｄ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ?｜??Ａ?：：：??：：ｌ?／?＼??２５－?ｙ?■?Ｋｕｏ?：９１??２０－?■＊?ＶＩ?Ｓ．ＰｆＪｉ）ｌ！Ｎ?＊?｜??：：＾Ｓ５ｊ｜｜ｉｗＷＡ＾ｗｖ＿：ｊ??（ＫＯ）?（ＫＯｈ－２０）?＿＿６?ｇ??Ｑ?Ｉ?，?Ｉ?■?Ｉ?．?ｆ?．?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?■?｛?．?Ｉ?■?ｔ?．?Ｉ?．?１??０?５?１０?１５?２０?２５?３０?３５?４０?４５?５０?５５?６０??Ｃｒａｎｋ?Ａｎｇｉｅ?Ｄｅｇｒｅｅ?［ａＴＯＣｉｇｎ］??圖１－４缸壓曲線（上面黑線）和濾波震蕩壓力曲線（下面紅線）??１．３課題主要研究內(nèi)容??天然氣火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷�，不合理的發(fā)動機運行參數(shù)有可能導致點燃式天然氣??發(fā)動機的爆震。天然氣的主要成分包括甲烷和乙烷，不同地域的天然氣在成分構??成上存在明顯的差別

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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