高強(qiáng)化柴油機(jī)廣泛應(yīng)用于對(duì)功率密度有較高要求的工程車輛及特種車輛,在高強(qiáng)度狀態(tài)下,為了保證機(jī)體的強(qiáng)度,柴油機(jī)常采用更小壓縮比,導(dǎo)致壓縮行程末期缸內(nèi)溫度較低,給柴油機(jī)的著火、冷起動(dòng)和低溫穩(wěn)定工作帶來(lái)挑戰(zhàn)。深入探究柴油的低溫燃燒過(guò)程對(duì)指導(dǎo)高強(qiáng)度柴油機(jī)的冷機(jī)工作策略開發(fā)有理論意義。柴油包含多種組分,常采用標(biāo)志燃料研究其燃燒機(jī)理。正庚烷具有和柴油相近的十六烷值,常被用于預(yù)測(cè)柴油著火過(guò)程。本文基于氣相動(dòng)力學(xué)分析軟件CHEMKIN-Pro研究了正庚烷的低溫氧化過(guò)程中主要基元的時(shí)間歷程、冷熱焰轉(zhuǎn)化及著火延遲,構(gòu)建了69種基元、102步反應(yīng)的簡(jiǎn)化機(jī)理,并以此為基礎(chǔ)研究了零維單區(qū)的柴油機(jī)燃燒過(guò)程。對(duì)比研究了被廣泛認(rèn)可的12種正庚烷氧化機(jī)理,基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析了這些機(jī)理在不同溫度、壓力與當(dāng)量比條件下預(yù)測(cè)的基元濃度時(shí)間歷程以及滯燃期。結(jié)果表明,美國(guó)勞倫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNT）Seiser的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理在低溫條件下具有最為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)精度,威斯康星大學(xué)麥迪遜分校Patel的簡(jiǎn)化反應(yīng)機(jī)理在高溫環(huán)境下表現(xiàn)較好,其余機(jī)理的預(yù)測(cè)精度有所不足�；谡榈蜏匮趸^(guò)程的仿真分析,確定了最為核心的基元反應(yīng)組成骨架機(jī)理,通過(guò)產(chǎn)率分... 

【文章來(lái)源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CHEMKIN-Pro常用領(lǐng)域及模型

2.研究方法與模型15圖2-2CHEMKIN-Pro運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖Figure2-2OperationalstructurediagramofCHEMKIN-Pro使用CHEMKIN-Pro軟件計(jì)算一般分為五個(gè)步驟：1.確定模擬方法。CHEMKIN為化學(xué)反應(yīng)流的建模提供了一種模塊化方法，即取即用的反應(yīng)器模型解決了各種理想化的流動(dòng)條件。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，直接根據(jù)反應(yīng)器模塊的屬性進(jìn)行簡(jiǎn)單選擇；對(duì)于比較復(fù)雜系統(tǒng)，可以采用多種反應(yīng)器模塊聯(lián)合來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能；2.創(chuàng)建模型的反應(yīng)器系統(tǒng)。開放性反應(yīng)器必須具備出、入口端口，其間還可以鏈接其他反應(yīng)器或反應(yīng)網(wǎng)格，以達(dá)成一個(gè)完整的模擬系統(tǒng)。3.準(zhǔn)備所需反映文件。

華北水利水電大學(xué)學(xué)位論文16氣相動(dòng)力學(xué)文件（mech.inp）及熱力學(xué)文件（therm.dat）是任一反應(yīng)機(jī)理都必需的預(yù)處理文件，是所有程序計(jì)算的基矗表面動(dòng)力學(xué)文件（surf.inp）和傳輸文件（tran.dat）則可根據(jù)不同反應(yīng)器屬性進(jìn)行添加使用。氣相動(dòng)力學(xué)文件包含了氣相成分組成、氣相化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)的Arrhenius數(shù)據(jù)等信息。表面動(dòng)力學(xué)文件包含兩相反應(yīng)所需的各種信息如表面結(jié)構(gòu)、表面和體內(nèi)的成分組成及熱力學(xué)數(shù)據(jù)、表面化學(xué)反應(yīng)等，以處理催化反應(yīng)、化學(xué)氣相沉積、固體腐蝕等多相反應(yīng)。傳輸文件提供氣相多組分粘度、熱傳導(dǎo)系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)和熱擴(kuò)散系數(shù)等。用戶編寫的輸入文件及熱力學(xué)文件經(jīng)由預(yù)處理器生成相關(guān)文件動(dòng)態(tài)鏈接，隨后由子程序進(jìn)行后續(xù)處理。氣相動(dòng)力學(xué)處理器的文件動(dòng)態(tài)鏈接可直接進(jìn)入子程序，也可以被表面動(dòng)力學(xué)和傳輸預(yù)處理器進(jìn)行調(diào)用。4.設(shè)置反應(yīng)器及入口條件參數(shù)。CHEMKIN輸入文件是研究者之間交換信息的標(biāo)準(zhǔn)，主要有幾何參數(shù)，反應(yīng)條件參數(shù)和算法參數(shù)。5.運(yùn)行模型并進(jìn)行后處理。2.2.仿真模型選擇及參數(shù)確定2.2.1.均質(zhì)閉式反應(yīng)器均質(zhì)閉式反應(yīng)器（HomogeneousBarchReactor，HBR）是最為簡(jiǎn)單的反應(yīng)機(jī)理，該反應(yīng)器假定容器內(nèi)的混合氣充分均勻，且不存在溫度梯度及氣體與反應(yīng)器的熱交換現(xiàn)象，常被用于模擬瞬時(shí)工況下燃料的滯燃期測(cè)量。圖2-3均質(zhì)閉式反應(yīng)器Figure2-3HomogeneousBarchReactorHBR反應(yīng)器具有多種備選求解類型，既可以設(shè)定恒壓或定容環(huán)境求解能量方程，還可以設(shè)定恒壓與恒溫、定容與恒溫的環(huán)境進(jìn)行模擬，根據(jù)本文研究?jī)?nèi)容分析，最終選取恒壓求解能量方程工況進(jìn)行后續(xù)研究。閉式反應(yīng)器的共有特點(diǎn)即為忽略進(jìn)氣對(duì)反應(yīng)環(huán)境影響，而均勻分布的混合氣也減少

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低溫地域綠色數(shù)據(jù)中心柴油發(fā)電機(jī)組的熱管理系統(tǒng)[J]. 田智會(huì),許乃強(qiáng).  移動(dòng)電源與車輛. 2019(02)
[2]柴油機(jī)高原低溫起動(dòng)措施[J]. 彭飛.  低碳世界. 2018(08)
[3]可再生能源綜合利用的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 吳利樂(lè),鄭源,王愛華,任巖.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[4]高寒環(huán)境下油脂潤(rùn)滑泵站的研制[J]. 姚林曉,上官林建,趙明章,劉棟,王春虎,吳迪.  華北水利水電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[5]12V280ZJ型柴油機(jī)起動(dòng)試驗(yàn)與分析[J]. 郭元梅,羊正儀.  內(nèi)燃機(jī)車. 2000(08)

博士論文
[1]柴油均質(zhì)壓燃（HCCI）發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃豪中.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]重型柴油機(jī)冷起動(dòng)性能研究[D]. 張小田.天津大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3243124