在日益嚴(yán)苛的排放法規(guī)和能源緊缺的雙重壓力下,內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排理論和技術(shù)在界內(nèi)一直備受關(guān)注。采用低碳型替代燃料結(jié)合優(yōu)化的燃燒策略是實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排的有效途徑之一。天然氣是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵦娲剂?本文將部分柴油替換成天然氣,運(yùn)用三維流體仿真軟件CONVERGE對(duì)柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程進(jìn)行仿真計(jì)算,對(duì)比分析不同噴油策略及其耦合EGR率后對(duì)柴油-天然氣雙燃料RCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放特性的影響,優(yōu)化燃燒策略,解決大負(fù)荷工況下發(fā)動(dòng)機(jī)工作粗暴及燃燒和排放情況不佳等問題。在二次噴油策略下,分析精化后的柴油預(yù)噴時(shí)刻、主噴時(shí)刻、預(yù)噴油比重變化對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力、溫度、放熱率等燃燒特性。研究表明,在大負(fù)荷下適當(dāng)提前噴油正時(shí)可以優(yōu)化燃燒,提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能,但是過早的噴油正時(shí)會(huì)導(dǎo)致缸內(nèi)燃燒情況惡化,燃燒效率下降。固定主噴時(shí)刻,缸溫、缸壓和放熱率等特征參數(shù)的峰值均在SOI1=-105°CA ATDC時(shí)取得,IMEP更是取得突破性上升,此刻發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性最佳。固定預(yù)噴時(shí)刻,SOI2=-25°CA ATDC時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)具有較高的指示熱效率和燃燒效率,此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)性能較優(yōu)。與單次噴油策略相比,二次噴射在提...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 內(nèi)燃機(jī)新型工作方式
        1.2.1 代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展概況
        1.2.2 內(nèi)燃機(jī)新型燃燒模式
    1.3 柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)概述
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容及目的
第二章 三維數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 CONVERGE軟件簡(jiǎn)介
        2.1.1 CONVERGE網(wǎng)格處理技術(shù)
        2.1.2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及簡(jiǎn)介
    2.2 基本控制方程
    2.3 計(jì)算模型
        2.3.1 湍流模型
        2.3.2 噴霧模型
        2.3.3 燃燒模型
        2.3.4 傳熱模型
        2.3.5 排放模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)建模及模型標(biāo)定
    3.1 氣缸幾何模型的建立
    3.2 氣缸計(jì)算模型的建立
        3.2.1 模型前處理
        3.2.2 邊界劃分及設(shè)置
        3.2.3 初始條件
        3.2.4 子模型設(shè)置
    3.3 仿真模型的驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)噴油策略研究
    4.1 預(yù)噴時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放過程的影響
        4.1.1 預(yù)噴時(shí)刻對(duì)缸壓和放熱率的影響
        4.1.2 預(yù)噴時(shí)刻對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        4.1.3 預(yù)噴時(shí)刻對(duì)排放的影響
    4.2 主噴時(shí)刻對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放過程的影響
        4.2.1 主噴時(shí)刻對(duì)缸壓和放熱率的影響
        4.2.2 主噴時(shí)刻對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        4.2.3 主噴時(shí)刻對(duì)排放的影響
    4.3 噴油比重對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放過程的影響
        4.3.1 噴油比重對(duì)缸壓和放熱率的影響
        4.3.2 噴油比重對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        4.3.3 噴油比重對(duì)排放的影響
    4.4 單次噴射與二次噴射方式下的燃燒與排放性能的比較
    4.5 本章小結(jié)
第五章 多噴策略耦合EGR對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程的影響
    5.1 最佳預(yù)噴時(shí)刻耦合EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響
        5.1.1 不同EGR率對(duì)缸壓和放熱率的影響
        5.1.2 不同EGR率對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        5.1.3 不同EGR率對(duì)排放的影響
    5.2 最佳主噴時(shí)刻耦合EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響
        5.2.1 不同EGR率對(duì)缸壓和放熱率的影響
        5.2.2 不同EGR率對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        5.2.3 不同EGR率對(duì)排放的影響
    5.3 最佳主、預(yù)噴時(shí)刻耦合EGR率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響
        5.3.1 不同EGR率對(duì)缸壓和放熱率的影響
        5.3.2 不同EGR率對(duì)缸溫和燃燒性能的影響
        5.3.3 不同EGR率對(duì)排放的影響
    5.4 幾種燃燒策略下發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放性能的比較
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3748032