本文關(guān)鍵詞： LPG 噴霧壁面復(fù)合引導(dǎo) 均質(zhì) 分層 數(shù)值模擬 簡化　出處：《山東建筑大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來人們生活水平不斷提高,汽車的大量普及也帶動(dòng)了汽車行業(yè)的快速發(fā)展但也給人們帶來了一系列能源緊張和環(huán)境污染等問題。因此人們開始試圖尋找新型可替代汽車能源,液化石油氣(L,PG)就是其中最具代表的新型能源之一。它具有儲運(yùn)方便、辛烷值高、排放有害污染物少等傳統(tǒng)燃料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。本文采用本課題組提出的復(fù)合引導(dǎo)燃燒系統(tǒng),數(shù)值模擬了LPG增壓發(fā)動(dòng)機(jī)在大負(fù)荷工況下的均質(zhì)當(dāng)量比燃燒和部分負(fù)荷工況下的分層稀薄燃燒過程。本文采用AVL FIRE軟件分別建立了雙進(jìn)氣道和單進(jìn)氣道動(dòng)網(wǎng)格模型,來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工況下的混合氣形成和燃燒過程。在計(jì)算過程中,我們需要把L,PG的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理耦合在FIRE軟件中。若直接把詳細(xì)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)機(jī)理與FIRE軟件耦合來進(jìn)行數(shù)值模擬對計(jì)算機(jī)的配置要求高且耗費(fèi)的計(jì)算時(shí)間長,為此本文把詳細(xì)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理進(jìn)行簡化最終包含32個(gè)組分和69個(gè)化學(xué)反應(yīng)的簡化模型,并對其有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。分別對大負(fù)荷工況的均質(zhì)燃燒和部分負(fù)荷工況的分層稀薄燃燒的混合氣形成和燃燒過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明：在均質(zhì)當(dāng)量比下選取噴油定時(shí)為70°CA ATDC時(shí)可在上止點(diǎn)前20°CA在缸內(nèi)形成較好的均質(zhì)混合氣。通過選取不同點(diǎn)火正時(shí)來研究燃燒過程結(jié)果表明,點(diǎn)火時(shí)刻越早即25。CA BTDC點(diǎn)火燃燒特性最好對外有效做功多但CO和NO的排放也隨之升高,其最大爆發(fā)壓力對應(yīng)的相位角在上止點(diǎn)后5～15°CA。數(shù)值模擬了單進(jìn)氣道四沖程LPG發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷工況下的分層稀薄燃燒過程。在分層燃燒模式下,噴油定時(shí)設(shè)在上止點(diǎn)前40。CA時(shí),可以在上止點(diǎn)前形成較好的分層混合氣。然后在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min和3000r/min兩種情況下對不同點(diǎn)火時(shí)刻的燃燒過程進(jìn)行了對比分析。轉(zhuǎn)速為3000r/min時(shí)LPG發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過程的放熱率峰值和缸內(nèi)最高爆發(fā)壓力更高且CO排放更少,有較好的燃燒特性,但其NO的排放有所升高。
[Abstract]:In recent years, people's living standards have been improving. The popularity of automobile has also brought the rapid development of automobile industry, but also brought a series of problems such as energy tension and environmental pollution, so people began to try to find new alternative automobile energy. Liquefied petroleum gas (LPG) is one of the most representative new energy sources. It has convenient storage and transportation and high octane number. The advantages of traditional fuels such as low emission of harmful pollutants are incomparable. In this paper, the compound guided combustion system proposed by our team is adopted. The homogeneous equivalent ratio combustion of LPG turbocharged engine and the stratified rarefied combustion process under partial load condition are numerically simulated. AVL is used in this paper. The dynamic grid models of double inlet and single inlet are established by FIRE software. In order to simulate the mixture formation and combustion process of the engine under different operating conditions. The chemical kinetic mechanism of PG is coupled to the FIRE software. If the detailed chemical kinetic reaction mechanism is coupled directly with the FIRE software to carry out the numerical simulation, the computer configuration is required and the calculation cost is high. Interiors. In this paper, the detailed chemical kinetic mechanism is simplified and the simplified model of 32 components and 69 chemical reactions is included. The numerical simulation of the mixture formation and combustion process of homogeneous combustion under high load condition and stratified lean combustion under partial load condition has been carried out. The results show that: 1. Selecting injection timing of 70 擄CA under homogeneous equivalent ratio. A better homogeneous mixture can be formed in the cylinder at 20 擄CA before the up-and-down point at ATDC. The combustion process results show that different ignition timing can be selected to study the combustion process. The earlier the ignition time is, the better the burning characteristic of 25.CA BTDC is, but the CO and no emission is also increased. The phase angle corresponding to the maximum burst pressure is 5 ~ 15 擄CA. the stratified rarefied combustion process of a single-port four-stroke LPG engine under partial load condition is numerically simulated. The injection time was set at 40. CA before the upper check point. A better stratified mixture can be formed before the top and down point, and then the combustion process at different ignition times is compared and analyzed at the engine speed of 2000r / min and 3000r / min respectively. The peak heat release rate of the LPG engine during combustion and the maximum burst pressure in the cylinder are higher and the CO emission is less when the speed is 3 000 r / min. It has good combustion characteristics, but its no emission is increased.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U464.114

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1486147