發(fā)布時間：2021-06-11 00:17

　　天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機小負荷時，HC和CO的排放量較高，可以通過減小過量空氣系數(shù)來控制HC和CO的排放量，但是會產生較多的NOX，通常可以采用EGR來降低NOX排放量。本文研究低負荷過量空氣系數(shù)較小時，EGR對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機性能的影響。首先搭建了天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機試驗臺架，在試驗的基礎上，利用三維仿真軟件STAR-CD建立了數(shù)值模擬平臺，并完成了模型的調試和驗證。轉速選取1335r/min，保持柴油的質量流量為1.42kg/h，天然氣的質量流量為11.02kg/h，噴油壓力為70Mpa，噴油時刻為壓縮上止點前7°CA，天然氣的噴氣時刻為壓縮上止點前315°CA，總體過量空氣系數(shù)為1.4，用試驗的方法研究EGR率對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒性能和排放性能的影響，用試驗與模擬相結合的方法研究CO2摻混率對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒性能和排放性能的影響。雙燃料發(fā)動機的燃燒過程大體可分為柴油的滯燃期，柴油的急燃期，天然氣的滯燃期，柴油的后燃期，天然氣的急燃期和天然氣的后燃期，相鄰各個燃燒階段之間并沒有明顯的界限，是相互影響，相互耦合的。與柴油相比，天然氣燃燒持續(xù)期要長的多... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第1章 緒論
    1.1 環(huán)境與能源
    1.2 發(fā)動機污染物和排放法規(guī)
    1.3 代用燃料
    1.4 天然氣發(fā)動機
    1.5 雙燃料發(fā)動機
        1.5.1 雙燃料發(fā)動機的發(fā)展歷史
        1.5.2 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機的工作過程
        1.5.3 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機的相關術語
        1.5.4 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機的優(yōu)缺點
        1.5.5 天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機的研究現(xiàn)狀
    1.6 廢氣再循環(huán)技術
        1.6.1 廢氣再循環(huán)的分類
        1.6.2 廢氣再循環(huán)在發(fā)動機上的應用
        1.6.3 進氣中添加稀釋氣體對發(fā)動機性能的影響
        1.6.4 EGR 在天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機上應用的研究現(xiàn)狀
    1.7 本研究的主要內容
第2章 試驗平臺的建立及研究方案
    2.1 試驗研究對象
    2.2 試驗儀器及設備
    2.3 試驗臺架布置
    2.4 試驗方案的確定
    2.5 本章小結
第3章 數(shù)值模擬平臺的建立及研究方案
    3.1 CFD 技術
        3.1.1 CFD 技術簡介
        3.1.2 STAR-CD 技術介紹
    3.2 數(shù)值仿真平臺的建立
        3.2.1 計算網(wǎng)格的建立
        3.2.2 模型及算法的選擇
    3.3 模型驗證
        3.3.1 計算服務器配置
        3.3.2 計算條件的選擇
        3.3.3 模型驗證
    3.4 研究方案的確定
    3.5 本章小結
第4章 EGR 對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒性能的影響
    4.1 EGR 率對燃燒性能的影響
        4.1.1 EGR 率對轉矩和比燃料消耗率的影響
        4.1.2 EGR 率對壓力和最大壓力升高率的影響
        4.1.3 EGR 率對平均溫度和放熱率的影響
        4.1.4 EGR 率對放熱率峰值及其位置的影響
        4.1.5 EGR 率對燃燒始點和燃燒重心的影響
    4.2 CO_2摻混率對燃燒性能的影響
        4.2.1 CO_2摻混率對轉矩和比燃料消耗率的影響
        4.2.2 CO_2摻混率對壓力和最大壓力升高率的影響
        4.2.3 CO_2摻混率對平均溫度和放熱率的影響
        4.2.4 CO_2摻混率對放熱率峰值及其位置的影響
        4.2.5 CO_2摻混率對燃燒始點和燃燒重心的影響
    4.3 CO_2摻混率對燃燒性能影響的數(shù)值模擬分析
        4.3.1 宏觀參數(shù)分析
        4.3.2 微觀參數(shù)分析
    4.4 本章小結
第5章 EGR 對天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機排放性能的影響
    5.1 EGR 率對排放性能的影響
        5.1.1 EGR 率對 HC 和 NO_X排放量的影響
        5.1.2 EGR 率對 CO 和 CO_2排放量的影響
    5.2 CO_2摻混率對排放性能的影響
        5.2.1 CO_2摻混率對 HC 和 NO_X排放量的影響
        5.2.2 CO_2摻混率對 CO 和 CO_2排放量的影響
    5.3 CO_2摻混率對排放性能影響的數(shù)值模擬分析
        5.3.1 宏觀參數(shù)分析
        5.3.2 微觀參數(shù)分析
    5.4 本章小結
第6章 全文總結及工作展望
    6.1 全文總結
    6.2 工作展望
參考文獻
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3223401