發(fā)布時間：2017-09-30 20:19

  本文關鍵詞：點燃式重油發(fā)動機混合氣形成與燃燒過程的研究

  更多相關文章： 點燃式活塞發(fā)動機 重油 混合氣形成 燃燒 爆燃 失火

【摘要】：在常溫下,汽油蒸汽混合氣遇明火時很容易發(fā)生燃燒和爆炸,而本文中重油(指航空煤油或柴油)具有較高的閃點和較低的揮發(fā)溫度,更容易儲存和處理,安全性較高,而且重油燃料更容易獲得。重油一般采用壓燃的方式著火,而壓燃式發(fā)動機整體重量相比點燃式發(fā)動機有所增加。在航空的一些特殊應用環(huán)境下,用點燃式發(fā)動機燃用重油既能保證安全性,也不會增加發(fā)動機的重量。但針對點燃式重油活塞發(fā)動機中的點火及火焰?zhèn)鞑栴}的研究還相對較少,對重油混合氣(特別是重油非均質(zhì)混合氣)中的點火和火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸约跋嚓P影響因素還缺乏必要的認識。因此本文對點燃式重油發(fā)動機混合氣形成和燃燒過程進行研究。 首先,根據(jù)ROTAX914燃燒室基本結構參數(shù),建立了燃燒室的三維幾何模型并進行了網(wǎng)格劃分;建立了數(shù)學模型,確定了初始條件及邊界條件。并驗證了模型的有效性。 其次,對發(fā)動機混合氣形成過程進行仿真分析,研究不同噴油定時、噴油角度和噴油油量對混合氣形成特性的影響,給出了有利于重油混合氣點火和燃燒的燃油噴射參數(shù)。 再次,對重油非均質(zhì)混合氣的點火和火焰?zhèn)鞑ヌ匦砸约跋嚓P影響因素進行研究。分析不同燃油噴射參數(shù)和點火參數(shù)對重油點火和火焰?zhèn)鞑ミ^程的影響規(guī)律,結果表明：燃油噴射參數(shù)直接影響到非均質(zhì)重油混合氣的形成狀態(tài),從而對燃燒過程產(chǎn)生影響；引入EGR對火核生長有抑制作用,為了在降低排放的同時使火焰快速傳播,EGR率不宜過大；存在一個最佳點火提前角使得點火延遲角最小,火焰發(fā)展速度最快：當點火能量達到一定值后,再增加點火能量對火核的生長過程影響不大,還會降低點火系統(tǒng)的壽命,因此點火能量并不是越大越好。 最后,對均質(zhì)混合氣和非均質(zhì)混合氣兩種不同模式下的爆燃現(xiàn)象進行了模擬,并且分析了不同點火時刻、點火能量、EGR率和噴油定時下的爆燃和失火特性。結果表明：非均質(zhì)當量比混合氣能夠有效抑制爆燃；推遲點火和引入EGR都能使爆燃傾向減�。划旤c火能量小于發(fā)動機所需的最小點火能量時,會出現(xiàn)失火現(xiàn)象;噴油定時提前,爆燃傾向減小,但噴油定時過早,缸內(nèi)出現(xiàn)了失火現(xiàn)象。 論文的研究成果可以為解決點燃式重油發(fā)動機的以下幾個關鍵問題：重油的霧化問題,重油點火及火焰?zhèn)鞑栴},爆燃問題,失火問題提供理論支撐與依據(jù)。
【關鍵詞】：點燃式活塞發(fā)動機 重油 混合氣形成 燃燒 爆燃 失火
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-20
• 1.2.1 點燃式發(fā)動機混合氣形成特性的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 點燃式發(fā)動機點火模型及火焰?zhèn)鞑ツＰ偷难芯楷F(xiàn)狀13-16
• 1.2.3 點燃式發(fā)動機機點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘难芯楷F(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 點燃式發(fā)動機爆燃及失火特性的研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3 論文研究內(nèi)容20-23
• 2 仿真模型的建立23-39
• 2.1 流體運動基本方程組23-24
• 2.2 湍流模型24-26
• 2.3 噴霧模型26-30
• 2.3.1 蒸發(fā)模型26-28
• 2.3.2 破碎模型28
• 2.3.3 碰壁模型28-30
• 2.3.4 湍流擴散模型30
• 2.4 點火模型和湍流燃燒模型30-32
• 2.5 爆震模型32-33
• 2.6 幾何模型的建立與網(wǎng)格劃分33-36
• 2.6.1 幾何模型的建立及燃燒室改造方案33-35
• 2.6.2 網(wǎng)格的劃分35-36
• 2.7 初始條件及邊界條件36
• 2.8 模型有效性驗證分析36-37
• 2.9 本章小結37-39
• 3 點燃式重油發(fā)動機混合氣形成特性的仿真分析39-59
• 3.1 柴油與汽油的混合氣形成特性對比分析39-42
• 3.2 噴油定時對混合氣形成的影響42-46
• 3.3 噴油角度對混合氣形成的影響46-50
• 3.4 噴油油量對混合氣形成的影響50-56
• 3.5 本章小結56-59
• 4 點燃式重油發(fā)動機點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘姆抡娣治?/span>59-91
• 4.1 混合氣形成對點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?/span>59-70
• 4.2 EGR率對點火及火焰?zhèn)鞑ミ^程的影響70-77
• 4.3 點火參數(shù)對點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?/span>77-88
• 4.3.1 點火時刻對點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?/span>77-83
• 4.3.2 點火能量對點火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘挠绊?/span>83-88
• 4.4 本章小結88-91
• 5 點燃式重油發(fā)動機機爆燃及失火特性的仿真分析91-113
• 5.1 爆燃特性的仿真分析91-104
• 5.1.1 均質(zhì)混合氣與非均質(zhì)混合氣的爆燃模擬對比91-94
• 5.1.2 爆燃特性的影響因素分析94-104
• 5.2 失火特性的仿真分析104-110
• 5.2.1 噴油定時對失火特性的影響104-106
• 5.2.2 點火時刻和EGR率對失火特性的影響106-109
• 5.2.3 點火能量對失火特性的影響109-110
• 5.3 本章小結110-113
• 6 全文總結與展望113-115
• 6.1 全文總結113-114
• 6.2 工作展望114-115
• 參考文獻115-119
• 作者簡歷119-123
• 學位論文數(shù)據(jù)集123

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林思聰;劉巨江;吳堅;;強烈機械噪聲下的爆燃控制策略[J];車用發(fā)動機;2011年02期

2 肖民;祁愛英;;渦流比對柴油機NO_x排放的影響[J];江蘇科技大學學報(自然科學版);2007年04期

3 高青,金英愛,李明,方瑛;點燃式發(fā)動機臨界爆震控制及其特性[J];吉林大學學報(工學版);2003年04期

4 畢小平;蔣德明;;火花點火式發(fā)動機點火過程數(shù)值模擬[J];內(nèi)燃機學報;1991年01期

5 林文華,盛凱夫,余墩錄,陳光榮,陳小迅,王仲芝;用火花塞光纖傳感器對火花點火式發(fā)動機燃燒進行研究[J];內(nèi)燃機學報;2000年02期

6 高劍,蔣德明,黃佐華,王錫斌;缸內(nèi)直噴(GDI)汽油機燃油噴霧和分層燃燒的數(shù)值研究(英文)[J];內(nèi)燃機學報;2005年04期

7 顧維東;楊延相;蔡曉林;陳登;;FAI二沖程直噴汽油機缸內(nèi)流場的多維數(shù)值模擬[J];內(nèi)燃機學報;2007年02期

8 陳賢章,謝悅孝,楊東來,張淼;電噴汽油機爆燃控制的策略及試驗研究[J];汽車工程;2005年01期

9 白云龍;王志;帥石金;王建昕;;缸內(nèi)直噴汽油機噴霧、混合氣形成和燃燒過程的三維數(shù)值模擬[J];燃燒科學與技術;2010年02期

10 楊迪,卓斌,楊世友;用三維計算研究噴油參數(shù)對汽油缸內(nèi)直噴的影響[J];上海交通大學學報;2000年09期

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本文編號：950200