內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用為人類生產(chǎn)生活帶來巨大便利,但同時(shí)也導(dǎo)致石油資源的緊缺和環(huán)境污染等問題,尋找清潔的替代燃料成為緩解這些問題的重要途徑,因此天然氣在內(nèi)燃機(jī)中的清潔高效利用日益受到關(guān)注。天然氣具有價(jià)格低廉、排放污染低以及儲(chǔ)存量大等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)存在著火溫度高、火焰?zhèn)鞑ニ俾事热秉c(diǎn),導(dǎo)致稀燃點(diǎn)火困難、易發(fā)生爆震等問題。為解決這些問題,在大缸徑的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上采用預(yù)燃室式分層稀薄燃燒方式,在預(yù)燃室內(nèi)形成當(dāng)量比約為1.0的混合氣,燃燒產(chǎn)生湍流火焰射流,點(diǎn)燃主燃燒室內(nèi)的稀薄混合氣,可以提高點(diǎn)火可靠性并加速火焰?zhèn)鞑ニ俾?還可實(shí)現(xiàn)超低的NO_x排放,滿足嚴(yán)格的非道路及船舶發(fā)動(dòng)機(jī)NO_x排放標(biāo)準(zhǔn)。此外,在天然氣中摻氫也是提高火焰?zhèn)鞑ニ俾实闹匾椒?同時(shí)還可以降低著火溫度和擴(kuò)寬稀燃極限。因此,在大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中,結(jié)合預(yù)燃室式分層稀薄燃燒與摻氫這兩種技術(shù)手段,有望進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能。本文以6ACD320G預(yù)燃室式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)耦合的數(shù)值模擬方法計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程,對(duì)預(yù)燃室的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,然后基于優(yōu)化的預(yù)燃室結(jié)構(gòu),研究摻氫比... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 天然氣和氫氣的理化性質(zhì)
    1.3 天然氣摻氫發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.4 發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃室燃燒系統(tǒng)
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算模型建立及驗(yàn)證
    2.1 研究對(duì)象
    2.2 數(shù)值模型的建立
        2.2.1 數(shù)值模型
        2.2.2 幾何模型和網(wǎng)格劃分
        2.2.3 邊界條件和初始條件
    2.3 計(jì)算模型的驗(yàn)證
    2.4 本章小節(jié)
第三章 基于響應(yīng)面法的預(yù)燃室結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
    3.1 響應(yīng)面法的基本思想
    3.2 響應(yīng)面法的構(gòu)建與全局尋優(yōu)
        3.2.1 預(yù)燃室結(jié)構(gòu)的響應(yīng)面法計(jì)算方案和仿真結(jié)果
        3.2.2 預(yù)燃室結(jié)構(gòu)參數(shù)響應(yīng)面函數(shù)的構(gòu)建
        3.2.3 響應(yīng)面函數(shù)的顯著性檢驗(yàn)和降維分析
        3.2.4 基于響應(yīng)面法的預(yù)燃室結(jié)構(gòu)參數(shù)全局尋優(yōu)
    3.3 預(yù)燃室結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
        3.3.1 預(yù)燃室體積比的影響
        3.3.2 預(yù)燃室噴孔夾角的影響
        3.3.3 預(yù)燃室噴孔孔徑的影響
    3.4 本章小節(jié)
第四章 天然氣摻氫對(duì)射流點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特性的影響
    4.1 天然氣摻氫對(duì)預(yù)燃室內(nèi)燃燒及流動(dòng)特性的影響
        4.1.1 摻氫對(duì)預(yù)燃室內(nèi)燃燒特性的影響
        4.1.2 摻氫對(duì)預(yù)燃室內(nèi)流動(dòng)特性的影響
    4.2 天然氣摻氫對(duì)主燃室內(nèi)燃燒及流動(dòng)特性的影響
        4.2.1 天然氣摻氫對(duì)主燃室內(nèi)燃燒特性的影響
        4.2.2 天然氣摻氫對(duì)主燃室內(nèi)流動(dòng)特性的影響
        4.2.3 天然氣摻氫對(duì)主燃室內(nèi)自由基生成的影響
    4.3 天然氣摻氫對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和排放的影響
        4.3.1 天然氣摻氫對(duì)性能的影響
        4.3.2 天然氣摻氫對(duì)排放特性的影響
    4.4 本章小節(jié)
第五章 天然氣摻氫射流點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒特性的研究
    5.1 過量空氣系數(shù)的影響
        5.1.1 過量空氣系數(shù)對(duì)燃燒特性的影響
        5.1.2 過量空氣系數(shù)對(duì)性能的影響
        5.1.3 過量空氣系數(shù)對(duì)排放特性的影響
    5.2 點(diǎn)火正時(shí)的影響
        5.2.1 點(diǎn)火正時(shí)對(duì)燃燒特性的影響
        5.2.2 點(diǎn)火正時(shí)對(duì)性能的影響
        5.2.3 點(diǎn)火正時(shí)對(duì)排放特性的影響
    5.3 本章小節(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其科研成果



本文編號(hào)：3665447