隨著油耗法規(guī)的不斷加嚴(yán),缸內(nèi)直噴（GasolineDirectInjection,GDI）汽油機(jī)以其燃油經(jīng)濟(jì)性高、動力性佳、瞬態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)在汽油車上得到廣泛的應(yīng)用,然而日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)及嚴(yán)峻的大氣污染問題引起人們對GDI汽油機(jī)顆粒物排放的密切關(guān)注。缸內(nèi)直噴技術(shù)中的噴油霧化程度及混合氣形成過程對GDI汽油機(jī)缸內(nèi)顆粒物質(zhì)量、顆粒物數(shù)量及致癌物質(zhì)多環(huán)芳烴的生成有著至關(guān)重要的影響。本文采用計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics,CFD）模擬手段及光學(xué)可視化方法對GDI汽油機(jī)的燃油噴霧特性及其對碳煙生成的影響進(jìn)行深入探討。首先,本文分別從理論、實驗、數(shù)值模型三方面對汽油機(jī)噴霧液滴破碎、碰壁、蒸發(fā)及液滴間相互作用機(jī)理進(jìn)行綜述。其次,全面總結(jié)了碳煙模型的發(fā)展歷程,分析了碳煙前驅(qū)物生成、碳煙成核、表面增長、聚合、氧化等過程的機(jī)理,系統(tǒng)闡述了碳煙的經(jīng)驗?zāi)Ｐ�、半�?jīng)驗?zāi)Ｐ图霸敿?xì)模型在CFD模擬研究中的應(yīng)用,解析了 GDI汽油機(jī)及柴油機(jī)顆粒物微觀納米結(jié)構(gòu)的差異,發(fā)現(xiàn)碳煙顆粒的結(jié)構(gòu)主要與反應(yīng)條件相關(guān),目前GDI汽油機(jī)碳煙模型無法準(zhǔn)確描述碳煙發(fā)展過程和預(yù)測碳煙排放結(jié)果,需要進(jìn)一... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖I-11965-2035年一次能源消費(fèi)和一次能源占比f}l

５？減相祕＿｜＾：〇??２０００－２０１７年中國汽車銷量及增長率??圖１－３?２０００－２０１７年中國汽車銷量及增長率??近年來，全球環(huán)境狀況逐年惡化，汽車尾氣作為大氣的主要污染源之一己被高度關(guān)注，與此??同時各國紛紛加嚴(yán)了汽車排放法規(guī)。乘用車方面，歐６法規(guī)ｍ對ＰＭ及ＰＮ均進(jìn)行了嚴(yán)格限制，??并已在２０１７年９月開始實施；中國在歐６排放法規(guī)基礎(chǔ)上制定了更為嚴(yán)苛的國６ａ及國６ｂ［８］，將??分別于２０２０年及２０２３年在全國范圍內(nèi)實施。在輕型車測試循環(huán)下（ＷｏｒｌｄｗｉｄｅＨａｒｍｏｎｉｚｅｄＬｉｇｈｔ??Ｖｅｈｉｃｌｅｓ?Ｔｅｓｔ?Ｃｙｃｌｅ，?ＷＬＴＣ）歐?６?及國?６?的?ＰＭ?及?ＰＮ?Ｐ艮值如圖?１－４?所示。??ＰＮ（ｌ／ｋｍ）??Ａ－ｐ－，?＾??４??ＰＭ（ｍｇ／ｋｍ）?；：???ＮＭＨＣ（ｍｇ／ｋｍ）??＾?爾?１５?６８??國?６ｂ－２０２３．７?５００??國?６ａ－２０２０．７?７００??丄．２。１７．９???Ｃ０（ｍｇ／ｋｍ）??圖１－４未來中國及歐洲排放法規(guī)??霧霾會對人體健康產(chǎn)生巨大的威脅，有研究表明［Ｗ（）］霧霾中的細(xì)小顆粒物ＰＭ２．５能吸附病毒、??細(xì)菌、重金屬等對人體有害的物質(zhì)，并在進(jìn)入人體后被肺泡吸收經(jīng)血液在體內(nèi)傳輸，霧霾較嚴(yán)重??時會導(dǎo)致敏感人群急性中毒

?Ｃ０（ｍｇ／ｋｍ）??圖１－４未來中國及歐洲排放法規(guī)??霧霾會對人體健康產(chǎn)生巨大的威脅，有研究表明［Ｗ（）］霧霾中的細(xì)小顆粒物ＰＭ２．５能吸附病毒、??細(xì)菌、重金屬等對人體有害的物質(zhì)，并在進(jìn)入人體后被肺泡吸收經(jīng)血液在體內(nèi)傳輸，霧霾較嚴(yán)重??時會導(dǎo)致敏感人群急性中毒，發(fā)生心血管及肺部疾病，甚至誘發(fā)癌癥。２０１８年５月北京市環(huán)境保??護(hù)局公布的北京市ＰＭ２．５來源解析［１１】一文指出，２０１７年北京地區(qū)的ＰＭ２．５來源中本地來源占??２５％－４５％，如圖１－５?（ａ）所示，而移動源排放占本地來源的４５％，如圖１－５?（ｂ）所示，在所有來??源中貢獻(xiàn)率最高，因此加強(qiáng)管控ＰＭ２．５的排放源，尤其是機(jī)動車污染物迫在眉睫。??２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國石油的節(jié)能實踐[J]. 黃飛.  石油石化節(jié)能. 2018(03)
[2]背壓對多孔GDI噴油器閃急沸騰噴霧形貌的影響[J]. 丁海春,郭恒杰,張周,馬驍,李雁飛,王志.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2018(02)
[3]《2017年國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報告》發(fā)布:中國原油對外依存度67.4%[J].   上海化工. 2018(02)
[4]棕櫚油生物柴油摻混燃料宏觀與微觀噴霧特性[J]. 郭恒杰,李雁飛,李莉,馬驍,徐宏明,王建昕.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2015(05)
[5]噴油時刻對缸內(nèi)直噴汽油機(jī)顆粒物排放的影響[J]. 黃雅卿,王志,王建昕.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2014(05)
[6]噴霧液滴撞壁研究綜述[J]. 李大樹,仇性啟,于磊,許京,段小龍,鄭志偉.  工業(yè)加熱. 2014(02)
[7]PM2.5的毒性及機(jī)制的進(jìn)展[J]. 周蕊,邵帥,王彥清.  科技傳播. 2012(06)
[8]基于精細(xì)碳黑模型的柴油機(jī)燃燒模擬[J]. 宋雅娜,鐘北京.  清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[9]現(xiàn)代柴油機(jī)排氣微粒生成歷程及理化特性[J]. 裴毅強(qiáng),董素榮,宋崇林,魏國東,楊鐵皂,郭振鵬.  天津大學(xué)學(xué)報. 2006(S1)
[10]噴霧撞壁模型的發(fā)展[J]. 萬吉安,黃榮華,成曉北.  柴油機(jī)設(shè)計與制造. 2004(02)

博士論文
[1]汽油組分對直噴汽油機(jī)一次和二次顆粒物生成影響的研究[D]. 王銀輝.清華大學(xué) 2016
[2]基于生物柴油和戊醇的燃料設(shè)計及其燃燒和排放特性研究[D]. 李莉.清華大學(xué) 2016
[3]汽油替代燃料燃燒機(jī)理研究與火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量[D]. 鄭東.清華大學(xué) 2016
[4]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[5]應(yīng)用激光誘導(dǎo)熒光法研究直噴汽油機(jī)缸內(nèi)混合氣形成過程[D]. 馬驍.清華大學(xué) 2010

碩士論文
[1]汽油機(jī)一次顆粒物排放特性及二次顆粒物生成潛勢的研究[D]. 鄭榮.清華大學(xué) 2015
[2]預(yù)混火焰碳煙顆粒的形貌結(jié)構(gòu)特征及團(tuán)聚力的研究[D]. 洪亮.天津大學(xué) 2012



本文編號：3540511