本文關(guān)鍵詞：CNG發(fā)動機(jī)工作過程數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究是當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)研究發(fā)展的兩大支柱。內(nèi)燃機(jī)的性能與排放特性主要由進(jìn)氣流動、缸內(nèi)混合和燃燒過程間復(fù)雜的相互作用所決定。由于缸內(nèi)溫度及混合物成分都隨空間及時(shí)間發(fā)生變化，傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)測試只能提供有限的信息。 本文采用AVL BOOST、AVL FIRE軟件對某CNG發(fā)動機(jī)分別進(jìn)行了整個(gè)工作過程的一維和三維數(shù)值模擬計(jì)算，詳細(xì)的描述了缸內(nèi)流動過程、燃燒過程，分析了各參數(shù)對發(fā)動機(jī)性能與排放的影響。主要研究工作包括： (1)用BOOST軟件建立了該CNG發(fā)動機(jī)的整機(jī)模型，宏觀上描述整個(gè)發(fā)動機(jī)的熱力學(xué)過程，并通過全負(fù)荷下的速度特性試驗(yàn)驗(yàn)證該模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，改變壓縮比、點(diǎn)火提前角和配氣正時(shí)，通過性能計(jì)算，分析這些參數(shù)對CNG發(fā)動機(jī)性能的影響，并提出相關(guān)改進(jìn)意見。 (2)用FIRE軟件建立了0～720°CA該CNG發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道．氣缸．排氣道部分的三維動態(tài)網(wǎng)格，選擇合適的邊界條件類型和計(jì)算模型，計(jì)算達(dá)到良好的收斂效果。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，對CNG發(fā)動機(jī)缸內(nèi)流場、溫度場、燃燒產(chǎn)物的分布進(jìn)行較全面的描述，對存在的細(xì)節(jié)問題提出了改進(jìn)意見。并在此計(jì)算的基礎(chǔ)上，對一些特征工況點(diǎn)的熱負(fù)荷程度和爆燃傾向做出了評價(jià)，為試驗(yàn)提供指導(dǎo)。 一維計(jì)算結(jié)果表明，選擇合適的壓縮比、點(diǎn)火提前角和配氣正時(shí)，可以改善缸內(nèi)燃燒過程，，提高CNG發(fā)動機(jī)功率，降低燃?xì)庀穆�。由三維計(jì)算結(jié)果可知，該CNG發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道存在一定缺陷，同基礎(chǔ)機(jī)型的CNG發(fā)動機(jī)的局部最高氣體溫度比柴油發(fā)動機(jī)高的多，且NOx排放相對同類機(jī)型的柴油機(jī)沒有很大的優(yōu)勢，有待改進(jìn)。
【關(guān)鍵詞】：CNG發(fā)動機(jī) 數(shù)值模擬 燃燒 排放 熱負(fù)荷
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：U464
【目錄】：

• 第1章 引言7-18
• 1．1 選題背景7-8
• 1．2 發(fā)動機(jī)工作過程數(shù)值模擬現(xiàn)狀8-15
• 1．2．1 物理模型8-13
• 1．2．2 計(jì)算方法13
• 1．2．3 網(wǎng)格生成13-14
• 1．2．4 模擬工具14-15
• 1．3 本文的主要內(nèi)容15-18
• 1．3．1 研究對象15-17
• 1．3．2 研究內(nèi)容17-18
• 第2章 內(nèi)燃機(jī)工作過程的計(jì)算模型18-28
• 2．1 整機(jī)工作過程模擬的計(jì)算模型18-24
• 2．1．1 缸內(nèi)模型18-23
• 2．1．2 管道模型23-24
• 2．2 進(jìn)氣道-氣缸-排氣道三維模擬的計(jì)算模型24-28
• 2．2．1 流動模型24-25
• 2．2．2 燃燒模型25-26
• 2．2．3 排放模型26-28
• 第3章 數(shù)值計(jì)算方法28-32
• 3．1 概述28
• 3．2 有限體積法28-32
• 第4章 整機(jī)一維數(shù)值模擬32-48
• 4．1 建模及驗(yàn)證32-37
• 4．1．1 建立整機(jī)模型32-34
• 4．1．2 輸入?yún)?shù)34-35
• 4．1．3 模型驗(yàn)證35-37
• 4．2 CNG發(fā)動機(jī)參數(shù)計(jì)算及分析37-48
• 4．2．1 壓縮比37-40
• 4．2．2 點(diǎn)火提前角40-43
• 4．2．3 配氣相位43-48
• 第5章 進(jìn)氣道-氣缸-排氣道的三維數(shù)值模擬48-72
• 5．1 幾何模型的建立51-53
• 5．2 邊界條件的定義53-55
• 5．3 計(jì)算55-56
• 5．4 三維流場特性分析56-65
• 5．4．1 進(jìn)氣、壓縮過程流場分析56-61
• 5．4．2 燃燒過程分析61-65
• 5．5 運(yùn)轉(zhuǎn)因素對CNG發(fā)動機(jī)熱負(fù)荷和爆燃的影響65-72
• 5．5．1 熱負(fù)荷與空燃比65-68
• 5．5．2 爆燃與點(diǎn)火提前角68-72
• 第6章 結(jié)論與展望72-74
• 6．1 結(jié)論72-73
• 6．2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文79

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：357909