內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn)極大的豐富了人們的出行生活,被廣泛的應(yīng)用到生活的各個(gè)方面,它給人們帶來便利的同時(shí)也產(chǎn)生了很多的環(huán)境問題。尤其是當(dāng)代石油、天然氣等能源被不斷的消耗,人們越來越關(guān)注能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的問題。研究發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)的電控高壓共軌系統(tǒng)對柴油機(jī)噴油參數(shù)的控制非常的靈活,它可以使柴油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中實(shí)現(xiàn)預(yù)噴的兩次噴油或者更多次的噴油。這種多次噴油策略可以更好的組織缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)進(jìn)而改善柴油機(jī)的燃燒過程,提高柴油機(jī)的性能,尤其是控制氮氧化物和碳煙排放方面。因此通過數(shù)值模擬的方法對多次噴射策略進(jìn)行研究具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文以某高壓共軌直噴式柴油機(jī)為研究對象,通過計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件FLUENT對柴油機(jī)的單次噴射進(jìn)行了數(shù)值模擬。研究了預(yù)噴-主噴的多次噴射策略對缸內(nèi)燃燒及排放的影響,最后選用優(yōu)化方法探究了匹配較好的多次噴射策略組合。具體研究內(nèi)容如下:1.根據(jù)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)運(yùn)用Design Modeler建模軟件建立簡化燃燒室模型,再運(yùn)用Meshing軟件對燃燒室模型進(jìn)行了網(wǎng)格的劃分,生成計(jì)算所需的動(dòng)網(wǎng)格模型,對柴油機(jī)模型進(jìn)行燃燒模擬,將得出的缸壓曲線與實(shí)際缸壓曲線進(jìn)行對比分析,驗(yàn)證所用模型... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 多次噴射技術(shù)介紹及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多次噴射技術(shù)
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 柴油機(jī)燃燒過程中數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 基本控制方程
        2.1.1 質(zhì)量守恒方程
        2.1.2 能量守恒方程
        2.1.3 動(dòng)量守恒方程
        2.1.4 組分守恒方程
    2.2 湍流模型
    2.3 噴霧模型
    2.4 燃燒模型
        2.4.1 有限速率模型
        2.4.2 渦團(tuán)耗散模型
        2.4.3 混合模型
    2.5 排放物模型
        2.5.1 NOx生成模型
        2.5.2 碳煙生成模型
    2.6 流場數(shù)值計(jì)算常用方法
    2.7 網(wǎng)格介紹
    2.8 本章小結(jié)
3 柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒的數(shù)值模擬
    3.1 燃燒室模型的建立
    3.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 初始條件與邊界條件設(shè)置
        3.3.1 初始條件及邊界條件的設(shè)置
        3.3.2 循環(huán)噴油量的確定
    3.4 模型驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
4 單次噴射結(jié)果分析及多次噴射數(shù)值模擬研究
    4.1 單次噴射燃燒分析
        4.1.1 缸內(nèi)宏觀量分析
        4.1.2 缸內(nèi)微觀量分析
    4.2 多次噴射模擬分析
        4.2.1 預(yù)噴射方案的制定
        4.2.2 不同預(yù)噴油量的模擬結(jié)果分析
        4.2.3 不同預(yù)噴射和主噴射間隔的模擬分析
    4.3 本章小結(jié)
5 柴油機(jī)預(yù)噴油策略優(yōu)化
    5.1 多目標(biāo)優(yōu)化方法介紹
        5.1.1 常用的多目標(biāo)進(jìn)化算法
        5.1.2 數(shù)據(jù)挖掘方法介紹
        5.1.3 K-mean聚類分析算法
    5.2 多目標(biāo)優(yōu)化過程
        5.2.1 設(shè)計(jì)變量范圍和目標(biāo)函數(shù)要求
        5.2.2 拉丁超立方取樣
        5.2.3 建立Kriging代理模型
        5.2.4 基于NSGA-II優(yōu)化算法的尋優(yōu)
    5.3 數(shù)據(jù)挖掘
        5.3.1 總變差分析
        5.3.2 自組織映射(SOM)分析
    5.4 優(yōu)化結(jié)果展示
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]某柴油機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)與噴油參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化及分析[D]. 陳永燕.重慶理工大學(xué) 2017
[2]高壓噴射對輕型柴油機(jī)噴霧、燃燒及排放的影響[D]. 侯玉晶.吉林大學(xué) 2016
[3]某柴油發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場和燃燒的數(shù)值模擬分析[D]. 段孟華.重慶理工大學(xué) 2016
[4]燃油噴射參數(shù)對共軌柴油機(jī)排放性能的影響規(guī)律研究[D]. 閆鵬斌.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016
[5]柴油機(jī)燃燒室及噴油系統(tǒng)多參數(shù)優(yōu)化匹配研究[D]. 徐丹.北京理工大學(xué) 2015
[6]柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬研究[D]. 潘翠麗.中北大學(xué) 2015
[7]柴油機(jī)燃油分段噴射對缸內(nèi)燃燒的影響及匹配研究[D]. 孫建國.北京理工大學(xué) 2015
[8]基于遺傳算法的柴油機(jī)工作過程模擬及性能優(yōu)化[D]. 紀(jì)雷.重慶交通大學(xué) 2014
[9]噴油正時(shí)及EGR對柴油機(jī)性能影響的CFD研究[D]. 蘇強(qiáng).西南交通大學(xué) 2014
[10]柴油機(jī)燃油噴射霧化特性及其影響因素分析的理論研究[D]. 李營.南京理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3711740