本文關(guān)鍵詞：點火提前角對氫燃料發(fā)動機燃燒及排放特性的影響研究

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【摘要】：全球化石能源危機及環(huán)境污染情況日益嚴(yán)峻,氫能源以其可再生、儲量豐富、清潔及來源廣泛等優(yōu)點,被眾多內(nèi)燃機學(xué)者認(rèn)為是理想的傳統(tǒng)內(nèi)燃機代用燃料。然而,氫燃料在內(nèi)燃機的應(yīng)用中存在著早燃、回火、爆燃等異常燃燒問題,制約了氫燃料發(fā)動機動力性和經(jīng)濟性提高,同時也嚴(yán)重阻礙了氫氣在內(nèi)燃機方面的應(yīng)用與發(fā)展。本文以嘉陵JH600發(fā)動機為原型,利用Solid Works建立氫發(fā)動機三維幾何模型。利用AVL-Fire軟件對氫燃料發(fā)動機燃燒和排放過程進行了模擬仿真計算。分析了在不同轉(zhuǎn)速和當(dāng)量燃空比下,點火提前角對缸內(nèi)燃燒壓力、溫度、瞬時放熱率、累積放熱量及NOx排放的影響。結(jié)合PFI氫發(fā)動機回火機理以及引起回火的因素,分析出點火提前角與抑制回火的關(guān)系,綜合分析發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性及排放特性,分別確定在各個工況下的最佳點火提前角。在研究過程中采用迭代選優(yōu)的方法對點火時刻研究得出:隨著轉(zhuǎn)速的增大,與之相對應(yīng)的最優(yōu)點火提前角也隨之增大。當(dāng)量比為0.5時,1000r/min,4500r/min,6000r/min的最佳點火時刻分別為上止點前7.5°CA、12.5°CA及15°CA;當(dāng)量比為0.67時,1000r/min,4500r/min,6000r/min的最佳點火時刻分別為上止點前5°CA、10°CA及12.5°CA。在這些點火時刻下,滯燃期較短,燃燒定容性較好,獲得的指示功較大,動力性和經(jīng)濟性指標(biāo)較優(yōu),廢氣排放較少,有利于抑制發(fā)動機發(fā)生回火。綜上所述,在保證發(fā)動機動力性的前提下,適當(dāng)?shù)耐七t點火時刻對進氣道噴射氫內(nèi)燃機的回火抑制有積極作用。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK43

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本文編號：1301083