本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)混合燃燒特性研究

  更多相關(guān)文章： 柴油機(jī) 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng) 噴霧混合 燃燒 排放性能

【摘要】：柴油機(jī)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)是為提高柴油機(jī)缸內(nèi)空氣利用效率、優(yōu)化油氣混合過(guò)程、改善柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)和排放性能開(kāi)發(fā)的一種以燃燒室形狀為核心的新型燃燒系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是通過(guò)在燃燒室壁面附近正對(duì)噴孔噴油方向上設(shè)計(jì)分流造型,使油束在到達(dá)燃燒室壁面附近后與分流造型接觸并分向兩側(cè),在圓弧壁面的導(dǎo)向作用下,燃油在分流造型兩側(cè)發(fā)生卷動(dòng),形成兩個(gè)側(cè)向卷流,從而實(shí)現(xiàn)加速缸內(nèi)油氣混合、燃燒的目的。為全面了解側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)工作過(guò)程,客觀評(píng)價(jià)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒排放性能,本文采用了可視化試驗(yàn)、仿真計(jì)算和單缸機(jī)試驗(yàn)等方法對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)的噴霧及射流著火燃燒特性、油氣混合機(jī)理和實(shí)際燃燒排放性能進(jìn)行了研究。為了解側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)中的混合氣擴(kuò)散能力和空氣利用情況,首先在定容測(cè)試裝置中模擬柴油機(jī)工作環(huán)境對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)的噴霧及射流著火特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,從噴霧發(fā)展過(guò)程、射流著火火焰形態(tài)等方面對(duì)側(cè)卷流燃燒室中的碰壁特性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,燃油在與側(cè)卷流分流造型發(fā)生作用后在壁面導(dǎo)流作用下可在其兩側(cè)發(fā)生明顯的卷動(dòng),這種卷動(dòng)效應(yīng)可帶動(dòng)燃油在燃燒室空間內(nèi)快速發(fā)展,有效增加燃油噴霧擴(kuò)散面積;側(cè)卷流燃燒室中火焰與分流造型接觸后被均分為兩束,且在壁面附近堆積的燃油較少,燃油噴入已燃區(qū)燃燒的現(xiàn)象在側(cè)卷流燃燒室中得到了改善。為了解側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒過(guò)程特征。采用仿真計(jì)算方法,從缸內(nèi)氣體流動(dòng)、油氣混合物形成、燃油分布、速度場(chǎng)變化、燃燒速率和污染物生成等方面對(duì)比分析了側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)和傳統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的不同特點(diǎn),探明了側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)油氣混合機(jī)理,得到了側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)改善柴油機(jī)油氣混合和燃燒過(guò)程的三階段特征。在側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)油氣混合燃燒機(jī)理研究的基礎(chǔ)上,對(duì)側(cè)卷流燃燒室直徑、分流造型高度、分流圓弧半徑等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒排放性能的影響進(jìn)行了研究,從動(dòng)力和排放性能兩方面對(duì)不同形狀的側(cè)卷流燃燒室性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。得到了燃燒室關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)混合燃燒過(guò)程的影響規(guī)律,提出了側(cè)卷流燃燒室的匹配設(shè)計(jì)方法。最后,為驗(yàn)證側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)實(shí)際性能,在單缸機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒特性進(jìn)行了測(cè)試分析。試驗(yàn)以雙卷流燃燒系統(tǒng)為基礎(chǔ)對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒、排放性能進(jìn)行了對(duì)比分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)可有效降低柴油機(jī)燃油消耗率,提高指示熱效率,縮短燃燒持續(xù)期。相對(duì)于油耗的改善,側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)在排放性能上表現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)更為明顯,由于雙卷流燃燒系統(tǒng)的性能已得到驗(yàn)證,可認(rèn)為燃燒和排放性能均優(yōu)于雙卷流燃燒系統(tǒng)的側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng) 噴霧混合 燃燒 排放性能
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-31
• 1.1 引言11
• 1.2 改善柴油機(jī)油氣混合過(guò)程的方法11-12
• 1.3 柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)研究概況12-26
• 1.3.1 分隔式燃燒系統(tǒng)12-15
• 1.3.2 直噴式燃燒系統(tǒng)15-26
• 1.4 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)的提出26-30
• 1.4.1 柴油機(jī)燃燒室內(nèi)空氣利用問(wèn)題26-28
• 1.4.2 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)與花瓣型燃燒系統(tǒng)的區(qū)別28-30
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容30-31
• 第2章 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)噴霧及射流著火燃燒特性研究31-50
• 2.1 試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法31-35
• 2.1.1 噴霧碰壁試驗(yàn)31-33
• 2.1.2 碰壁射流著火試驗(yàn)33-35
• 2.2 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)噴霧碰壁特性研究35-41
• 2.3 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)碰壁射流著火燃燒特性研究41-48
• 2.4 本章小結(jié)48-50
• 第3章 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)油氣混合機(jī)理分析50-76
• 3.1 計(jì)算模型50-52
• 3.2 不噴油時(shí)的側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)流動(dòng)特性分析52-57
• 3.3 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)燃燒特性分析57-75
• 3.3.1 燃油噴射角度對(duì)燃燒過(guò)程影響57-61
• 3.3.2 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)燃油分布特性61-64
• 3.3.3 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)速度分布特性64-69
• 3.3.4 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)湍動(dòng)能分布特性69-70
• 3.3.5 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)缸內(nèi)溫度分布特性70-72
• 3.3.6 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能對(duì)比分析72-75
• 3.4 本章小結(jié)75-76
• 第4章 燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能影響研究76-96
• 4.1 不同燃燒室直徑時(shí)的側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒特性分析76-83
• 4.2 不同分流造型高度時(shí)的側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒特性分析83-89
• 4.3 不同分流圓弧半徑時(shí)的側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)燃燒特性分析89-95
• 4.4 本章小結(jié)95-96
• 第5章 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能匹配研究96-130
• 5.1 試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法96-99
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果分析99-129
• 5.2.1 噴射角度對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能的影響99-104
• 5.2.2 油束夾角對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能的影響104-110
• 5.2.3 燃燒室直徑對(duì)側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能的影響110
• 5.2.4 側(cè)卷流燃燒系統(tǒng)性能綜合對(duì)比110-129
• 5.3 本章小結(jié)129-130
• 第6章 結(jié)論與展望130-135
• 6.1 主要研究成果與結(jié)論130-132
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)132-134
• 6.3 后續(xù)工作展望134-135
• 參考文獻(xiàn)135-141
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單141-142
• 致謝142-143
• 作者簡(jiǎn)介143

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蘇立旺;李向榮;李杰;趙陸明;張長(zhǎng)嶺;劉福水;;柴油機(jī)雙卷流燃燒系統(tǒng)排放特性試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年21期

2 趙昌普;朱云堯;楊俊偉;李小氈;;燃燒室形狀對(duì)增壓中冷柴油機(jī)燃燒和排放影響的數(shù)值模擬[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2013年04期

3 孫柏剛;謝均;柴國(guó)英;趙建輝;李向榮;;柴油機(jī)雙卷流燃燒系統(tǒng)的排放特性[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年09期

4 ;NUMERICAL SIMULATION OF ATOMIZATION RAINFALL AND THE GENERATED FLOW ON A SLOPE[J];Journal of Hydrodynamics;2012年02期

5 魏勝利;王忠;倪培永;毛功平;;單缸直噴柴油機(jī)渦流室燃燒系統(tǒng)外部增壓的實(shí)驗(yàn)研究[J];汽車工程;2011年08期

6 尚勇;劉福水;李向榮;杜巍;;強(qiáng)制卷流燃燒室對(duì)改善柴油機(jī)油氣混合研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2010年06期

7 劉忠長(zhǎng);金華玉;王忠恕;沈照杰;李康;;基于后噴策略的柴油機(jī)時(shí)序分區(qū)燃燒模擬[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2010年01期

8 仇滔;劉興華;劉福水;范伯元;張紅光;;集成式電控單體泵特性及整機(jī)匹配[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

9 李向榮;杜巍;范委修;李建;姚正軍;;雙卷流燃燒系統(tǒng)應(yīng)用研究新進(jìn)展[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2008年02期

10 何旭;劉衛(wèi)國(guó);高希彥;廖春明;楊德勝;;TR燃燒系統(tǒng)混合氣形成過(guò)程的數(shù)值模擬[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2006年03期

，

本文編號(hào)：585574