雙燃料預混低溫燃燒模式可以同時降低發(fā)動機尾氣中的碳煙和NOx排放,并且可以保證較高的熱效率。此外,雙燃料燃燒模式可以實現(xiàn)良好的燃燒相位和放熱速率控制,有利于發(fā)動機向高負荷工況拓展。因此,雙燃料預混低溫燃燒模式具有滿足未來更加嚴格排放法規(guī)的潛力。然而乙醇/柴油雙燃料燃燒模式存在UHC(unburned hydrocarbon)和CO排放過高,以及發(fā)動機循環(huán)波動較大的問題,并且目前對其混合氣著火以及燃燒過程機理的認識仍不清晰。本文采用試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了乙醇/柴油雙燃料發(fā)動機的燃燒和排放特性,并且分析了雙燃料燃燒模式下混合氣的燃燒機制。本文首先采用激波管試驗裝置研究了乙醇-正庚烷二元摻混燃料的化學反應機理以及滯燃期,并在此基礎上分析了雙燃料發(fā)動機中燃料分層特性對混合氣滯燃期梯度的影響。結(jié)果表明,雙燃料發(fā)動機中混合氣燃料分層特性可以形成較大的滯燃期梯度。對于乙醇-正庚烷摻混燃料,固定乙醇當量比(0.3),增大正庚烷含量,混合氣當量比小于1.0時,正庚烷含量增大可以有效減小摻混燃料滯燃期;而當混合氣當量比高于1.0時,正庚烷含量進一步增大對滯燃期影響不明顯。其次,在雙燃料發(fā)動機中,...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 傳統(tǒng)內(nèi)燃機面臨的問題
    1.2 內(nèi)燃機新型燃燒模式
    1.3 雙燃料預混低溫燃燒模式國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 目前雙燃料燃燒模式研究中存在的問題
    1.5 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
2 試驗裝置和研究方法
    2.1 發(fā)動機試驗臺架
    2.2 激波管試驗臺架
3 基于激波管乙醇-正庚烷二元燃料化學反應機理及滯燃期研究
    3.1 乙醇-正庚烷混合燃料化學反應機理驗證
    3.2 摻混比例對乙醇-正庚烷混合燃料滯燃期影響
    3.3 雙燃料燃燒模式下燃料分層特性對混合氣滯燃期梯度影響
    3.4 本章小結(jié)
4 預混乙醇/異辛烷氛圍下正庚烷噴霧燃燒特性的數(shù)值模擬研究
    4.1 簡化反應機理組建及驗證
    4.2 數(shù)值計算模型及驗證
    4.3 預混乙醇/空氣氛圍下正庚烷噴霧燃燒特性
    4.4 預混乙醇/空氣和異辛烷/空氣氛圍下正庚烷噴霧燃燒特性對比
    4.5 本章小結(jié)
5 乙醇/柴油和汽油/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒和排放特性
    5.1 試驗研究工況
    5.2 乙醇/柴油和汽油/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒過程數(shù)值模擬分析
    5.3 預混比例對雙燃料發(fā)動機燃燒和排放特性影響
    5.4 乙醇/柴油和汽油/柴油雙燃料發(fā)動機循環(huán)波動特性
    5.5 本章小結(jié)
6 混合氣燃料分層對乙醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒和排放影響
    6.1 直噴噴孔數(shù)對乙醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒排放影響的試驗研究
    6.2 乙醇/柴油雙燃料發(fā)動機混合氣燃料分層特性
    6.3 燃料分層對乙醇/柴油雙燃料發(fā)動機循環(huán)波動的影響
    6.4 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要創(chuàng)新點
    7.3 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間發(fā)表的主要論文
附錄2 博士生期間參與的課題研究情況



本文編號：3737504