為了節(jié)約石油資源,滿足汽車燃料多元化的需求,以及達(dá)到更加苛刻的汽車排放標(biāo)準(zhǔn),高效清潔的替代燃料得到了越來越多的關(guān)注。天然氣以其儲(chǔ)量豐富、熱值高、價(jià)格便宜、燃燒清潔等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是當(dāng)前最具前途的汽車替代能源。目前,天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的著火方式主要有火花塞點(diǎn)燃和柴油引燃兩種。與火花塞點(diǎn)燃相比,利用柴油多點(diǎn)引燃的方法,可提供多個(gè)點(diǎn)火中心和更高的點(diǎn)火能量,所以引燃效果好、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性強(qiáng)。生物柴油燃燒過程中HC、CO、碳煙及S02排放低,且十六烷值更高,同樣適用于引燃天然氣。由于天然氣與生物柴油二者具有互補(bǔ)性,因此兩種燃料在燃燒過程中,可以實(shí)現(xiàn)高效、低碳煙排放,但是存在NOx排放較高的問題,需采用EGR技術(shù)對其進(jìn)行控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)高效低排放的雙燃料稀薄燃燒模式。本文首先對天然氣詳細(xì)機(jī)理GRI3.0進(jìn)行簡化,結(jié)合柴油與生物柴油替代混合物的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理構(gòu)建了天然氣/柴油、天然氣/生物柴油兩組雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型。通過將化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型與發(fā)動(dòng)機(jī)三維仿真軟件耦合的計(jì)算方式,開展了天然氣替代率、引燃燃料和EGR對雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放特性研究。最后從燃燒機(jī)理角度,對比分析了由EGR所導(dǎo)致的缸內(nèi)氧濃度降低,以... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
字母注釋表
第一章 緒言
    1.1 引言
    1.2 內(nèi)燃機(jī)面臨的挑戰(zhàn)
        1.2.1 能源危機(jī)問題
        1.2.2 環(huán)境污染問題
    1.3 內(nèi)燃機(jī)凈化及新能源技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 EGR技術(shù)及其研究現(xiàn)狀
        1.3.2 天然氣/生物柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研究
    1.4 本課題的研究意義及內(nèi)容
第二章：化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)/軟件及研究方法介紹
    2.1 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型及其簡化
        2.1.1 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基本概論
        2.1.2 化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型簡化方法
    2.2 軟件介紹
        2.2.1 CHEMKIN
        2.2.2 AVL FIRE
    2.3 研究思路及技術(shù)路線
第三章：雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
    3.1 單一燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的選取與簡化
        3.1.1 天然氣機(jī)理的簡化與驗(yàn)證
        3.1.2 柴油簡化模型的選取
        3.1.3 生物柴油化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建
    3.2 雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
        3.2.1 天然氣/柴油雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建
        3.2.2 天然氣/柴油雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證
    3.3 天然氣/生物柴油雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
        3.3.1 天然氣/生物柴油雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的構(gòu)建
        3.3.2 天然氣/生物柴油雙燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型的驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ：不同替代率下天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒與排放特性研究
    4.1 計(jì)算條件與方案的設(shè)定
    4.2 不同替代率下雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性
    4.3 不同替代率下雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性
    4.4 本章小結(jié)
第五章：不同引燃油料對雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)稀薄燃燒特性的影響
    5.1 三維CFD模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
    5.2 計(jì)算方案的設(shè)定
    5.3 不同引燃油料下雙燃料燃燒特性研究
    5.4 不同引燃油料下雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)組分分布
    5.5 本章小結(jié)
第六章：EGR對天然氣/生物柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒與排放影響的機(jī)理研究
    6.1 EGR對雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒與排放的影響
    6.2 EGR中各組分對天然氣/生物柴油燃燒過程影響的機(jī)理研究
        6.2.1 計(jì)算方案的設(shè)定
        6.2.2 EGR中各組分對缸內(nèi)壓力及溫度的影響
        6.2.3 EGR中各組分對缸內(nèi)組分生成過程的影響
    6.3 EGR中各組分對天然氣/柴油燃燒過程的影響
    6.4 本章小結(jié)
第七章：總結(jié)及展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
論文發(fā)表及科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]碳煙顆粒生長演變歷程環(huán)境因素的影響[J]. 魏明銳,劉近平,彭飛,李松.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]不同EGR循環(huán)方式對重型柴油機(jī)燃燒與排放特性的影響[J]. 陳貴升,吳偉,沈穎剛,堯命發(fā),鄭尊清,張韋.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2014(02)
[4]柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同噴射時(shí)刻和引燃油量下的燃燒和顆粒排放特性研究[J]. 周磊,唐利軍,寧小康,劉亦夫,曾科.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(01)
[5]基于氧濃度的EGR對柴油機(jī)性能影響的仿真[J]. 安曉輝,劉波瀾,張付軍,付耿.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]不同稀釋方式降低天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)NO_x排放的研究[J]. 余小草,劉忠長,王忠恕,竇慧莉.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(06)
[7]正庚烷甲苯混合物燃燒簡化機(jī)理分析[J]. 雒婧,堯命發(fā).  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2012(04)
[8]廢氣再循環(huán)對柴油機(jī)氮氧化物和顆粒排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張翔宇.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]高壓共軌柴油機(jī)高海拔(低氣壓)燃燒特性[J]. 周廣猛,劉瑞林,董素榮,李駿,王威,張眾杰,戈非.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(03)
[10]內(nèi)燃機(jī)燃料化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 毛功平,王忠,許廣舉,李銘迪,陳林,李瑞娜.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2011(06)

博士論文
[1]柴油機(jī)碳煙生成機(jī)理多維數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D]. 王滸.天津大學(xué) 2012
[2]柴油燃料替代混合物低溫燃燒機(jī)理數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 雒婧.天津大學(xué) 2012



本文編號：2929526