本文關(guān)鍵詞：噴油參數(shù)對(duì)某型柴油機(jī)混合氣形成及性能影響的實(shí)證研究

  更多相關(guān)文章： 噴油參數(shù) 混合氣 燃燒排放 模擬仿真 試驗(yàn)標(biāo)定

【摘要】：噴油參數(shù)對(duì)燃油噴射霧化起著決定性的作用,進(jìn)而影響柴油機(jī)混合氣的形成與燃燒。利用數(shù)值仿真計(jì)算的方法,分析噴油參數(shù)對(duì)燃油噴射霧化、混合氣形成及燃燒過(guò)程的影響規(guī)律,對(duì)優(yōu)化燃燒過(guò)程、提高柴油機(jī)性能、降低排放具有非常重要的意義。本文利用三維仿真軟件FIRE建立某型柴油機(jī)燃燒仿真模型,對(duì)噴霧燃燒過(guò)程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,利用缸內(nèi)溫度場(chǎng)、濃度場(chǎng)的變化規(guī)律來(lái)直觀地反應(yīng)噴油參數(shù)對(duì)混合燃燒過(guò)程的影響。對(duì)表征油氣混合及燃燒過(guò)程的特征參數(shù)(湍流混合速率、油束貫穿距離、燃油蒸發(fā)率等)進(jìn)行分析,研究了噴油提前角、噴油壓力及噴孔直徑對(duì)燃油噴射霧化、混合氣形成及燃燒過(guò)程的影響,對(duì)影響柴油機(jī)性能和排放污染物生成的部分因素進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的優(yōu)化策略。結(jié)果表明,噴油提前角、噴油壓力、噴孔直徑對(duì)噴霧燃燒過(guò)程有著很顯著的影響,以缸內(nèi)流場(chǎng)各參數(shù)及柴油機(jī)性能的變化規(guī)律作為依據(jù),提出相應(yīng)的噴油參數(shù)優(yōu)化策略。提高噴油壓力或減小噴孔直徑,油滴平均直徑減小,與空氣的接觸面積增大,燃油蒸發(fā)速率加快,油氣混合速度加快,更容易形成均勻混合氣,缸內(nèi)燃燒溫度和壓力升高,生成的NO增加,SOOT減少；增大噴油提前角,滯燃期變長(zhǎng),著火時(shí)形成的可燃混合氣更多,最高燃燒溫度和最大爆發(fā)壓力升高,生成的NO增多,SOOT減少,適當(dāng)?shù)膰娪吞崆敖怯欣谔岣卟裼蜋C(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)仿真結(jié)果中噴油提前角對(duì)柴油機(jī)性能影響的規(guī)律,確定噴油提前角的較優(yōu)區(qū)間,再通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試,結(jié)果表明,噴油正時(shí)對(duì)性能和排放影響的規(guī)律性表現(xiàn)較為一致,說(shuō)明仿真模型能夠有效的反應(yīng)柴油機(jī)的混合燃燒規(guī)律,同時(shí)解決了部分三維流場(chǎng)仿真的置信度問(wèn)題,利用仿真與試驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法,可以有效獲得噴油提前角的較優(yōu)區(qū)間,對(duì)實(shí)際標(biāo)定和優(yōu)化工作具有指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：噴油參數(shù) 混合氣 燃燒排放 模擬仿真 試驗(yàn)標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK421.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 提高柴油機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的主要措施12-13
• 1.3 柴油機(jī)排放的有害物質(zhì)13-15
• 1.3.1 NO的生成機(jī)理13-14
• 1.3.2 SOOT的生成機(jī)理14-15
• 1.4 降低柴油機(jī)排放的技術(shù)措施及現(xiàn)狀15-18
• 1.4.1 控制柴油機(jī)排放機(jī)內(nèi)凈化措施15-17
• 1.4.2 柴油機(jī)排放控制的機(jī)外凈化技術(shù)17-18
• 1.5 關(guān)于柴油機(jī)混合氣形成及燃燒過(guò)程國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.6 本文研究主要內(nèi)容19-21
• 第二章 建立仿真模型的理論基礎(chǔ)及相關(guān)模型的選擇21-29
• 2.1 湍流流動(dòng)模型21-22
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程21
• 2.1.2 動(dòng)量守恒方程21-22
• 2.1.3 能量守恒方程22
• 2.2 湍流模型22-24
• 2.3 噴霧模型24-26
• 2.3.1 液滴湍流擴(kuò)散模型24
• 2.3.2 液滴的相互作用模型24-25
• 2.3.3 碰壁模型25
• 2.3.4 蒸發(fā)模型25-26
• 2.3.5 液滴破碎模型26
• 2.4 燃燒模型26-27
• 2.5 排放模型27-28
• 2.5.1 NO模型27-28
• 2.5.2 SOOT模型28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 仿真模型的建立及準(zhǔn)確性驗(yàn)證29-38
• 3.1 柴油機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)29
• 3.2 一維仿真平臺(tái)的建立29-32
• 3.3 三維仿真平臺(tái)的建立32-37
• 3.3.1 三維仿真平臺(tái)的流程圖32
• 3.3.2 燃燒室及噴油器的結(jié)構(gòu)參數(shù)32-33
• 3.3.3 三維幾何模型的建立33
• 3.3.4 網(wǎng)格的劃分33-35
• 3.3.5 初始條件和邊界條件35
• 3.3.6 三維仿真模型的驗(yàn)證35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 柴油機(jī)混合氣的形成過(guò)程38-44
• 4.1 缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析38-40
• 4.2 缸內(nèi)燃油運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析40-41
• 4.3 混合氣的形成與分布41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 噴油參數(shù)對(duì)柴油機(jī)噴霧及燃燒排放性能的影響44-61
• 5.1 噴油提前角對(duì)柴油機(jī)噴霧特性及燃燒排放的影響44-52
• 5.1.1 噴油提前角對(duì)燃油噴射霧化的影響44-45
• 5.1.2 噴油提前角對(duì)燃燒的影響45-46
• 5.1.3 噴油提前角對(duì)缸內(nèi)溫度的影響46-48
• 5.1.4 噴油提前角對(duì)缸內(nèi)壓力的影響48-49
• 5.1.5 噴油提前角對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響49
• 5.1.6 噴油提前角對(duì)排放性能的影響49-52
• 5.2 噴油壓力對(duì)柴油機(jī)噴霧特性及燃燒排放性能的影響52-56
• 5.2.1 噴油壓力對(duì)噴霧特性的影響52-54
• 5.2.2 噴油壓力對(duì)缸內(nèi)壓力溫度的影響54-55
• 5.2.3 噴油壓力對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響55
• 5.2.4 噴油壓力對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響55-56
• 5.3 噴孔直徑對(duì)柴油機(jī)噴霧特性及燃燒排放性能的影響56-60
• 5.3.1 噴孔直徑對(duì)燃油噴射霧化的影響56-58
• 5.3.2 噴孔直徑對(duì)缸內(nèi)壓力和溫度的影響58-59
• 5.3.3 噴孔直徑對(duì)柴油機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的影響59
• 5.3.4 噴孔直徑對(duì)柴油機(jī)排放性能的影響59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 噴油提前角對(duì)柴油機(jī)性能影響規(guī)律的試驗(yàn)驗(yàn)證61-66
• 6.1 噴油提前角對(duì)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性影響的試驗(yàn)驗(yàn)證62
• 6.2 噴油提前角對(duì)排放性能影響的試驗(yàn)驗(yàn)證62-64
• 6.3 不同轉(zhuǎn)速下噴油提前角對(duì)柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)驗(yàn)證64-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 總結(jié)與展望66-68
• 總結(jié)66-67
• 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：932490