隨著石油資源的減少和氣候變暖成為主要的環(huán)境問(wèn)題,尋求替代燃料迫在眉睫。甲醇由于具有含氧量高燃燒充分、辛烷值高抗爆性好、制取方法多樣等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是將來(lái)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)最有前途的代替燃料之一。本文以一臺(tái)由柴油機(jī)改造而成的發(fā)動(dòng)機(jī)為原型建立了高壓縮比甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)一維和三維仿真模型,分析了EGR、火核大小、當(dāng)量比和壓縮比對(duì)高壓縮比火花點(diǎn)火式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程和排放的影響。結(jié)合詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理分析了EGR對(duì)高壓縮比火花點(diǎn)火式甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震燃燒的影響,并對(duì)比研究了常見(jiàn)高辛烷值替代燃料甲醇、乙醇和甲烷的抗爆震性能。仿真結(jié)果顯示,隨著EGR率的增大,發(fā)動(dòng)機(jī)性能變差,缸內(nèi)燃燒惡化,NOx排放明顯下降,HC和CO排放增多。隨著初始火核半徑的增大,發(fā)動(dòng)機(jī)性能略有下降,燃燒得到優(yōu)化。低負(fù)荷時(shí),NOx和CO的排放隨著初始火核半徑的增大而減小,而高負(fù)荷時(shí),結(jié)果相反。隨著當(dāng)量比的增大,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性變好,經(jīng)濟(jì)性惡化,缸內(nèi)峰值壓力增大,峰值放熱率增大,NO_X的排放降低,HC、CO的排放增加。隨著壓縮比的增大,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性略微下降,峰值缸壓增大,峰值放熱率增大,缸內(nèi)峰值溫度降低,點(diǎn)火延...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 甲醇燃料的基本特性
    1.3 國(guó)內(nèi)外甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的研究狀況
        1.3.1 摻混燃燒
        1.3.2 純甲醇燃燒
        1.3.3 高壓縮比甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)模擬仿真平臺(tái)的建立及驗(yàn)證
    2.1 甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)
    2.2 一維仿真模型的建立
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 模型驗(yàn)證
    2.3 三維仿真模型的建立
        2.3.1 模型建立
        2.3.2 模型驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能與燃燒仿真研究
    3.1 EGR對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能與燃燒的影響
        3.1.1 EGR對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
        3.1.2 EGR對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響
        3.1.3 EGR對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響
    3.2 初始火核大小對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能與燃燒的影響
        3.2.1 初始火核大小對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
        3.2.2 初始火核大小對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響
        3.2.3 初始火核大小對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響
    3.3 當(dāng)量比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能與燃燒的影響
        3.3.1 當(dāng)量比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
        3.3.2 當(dāng)量比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響
        3.3.3 當(dāng)量比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響
    3.4 壓縮比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能與燃燒的影響
        3.4.1 壓縮比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
        3.4.2 壓縮比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的影響
        3.4.3 壓縮比對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響
    3.5 本章小節(jié)
第4章 EGR對(duì)甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)爆震燃燒的影響
    4.1 爆震的研究方法
    4.2 層流火焰速度與點(diǎn)火延遲
    4.3 缸壓和放熱率
    4.4 爆震的發(fā)生時(shí)刻與強(qiáng)度
    4.5 爆震發(fā)生的位置
    4.6 爆震燃燒過(guò)程中缸內(nèi)組分的變化
    4.7 本章小結(jié)
第5章 高辛烷值替代燃料對(duì)高壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)爆震影響的對(duì)比分析
    5.1 層流火焰與點(diǎn)火延遲
    5.2 缸壓和放熱率
    5.3 爆震的發(fā)生時(shí)刻與強(qiáng)度
    5.4 燃燒過(guò)程中自由基和組分變化
    5.5 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3840759