航運業(yè)的發(fā)展在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時,也對大氣環(huán)境造成了一定程度的污染。近年來,隨著船舶廢氣排放法規(guī)的日益嚴格,將含氧燃料與柴油進行摻混成為有效解決船用柴油機排放問題的重要途徑之一,其引入對柴油發(fā)動機燃燒和排放性能的影響機理也成為了研究熱點。而正戊醇燃料由于其高能量密度、高十六烷值以及高含碳量,且能夠與柴油進行良好互溶等諸多優(yōu)點,在替代燃料的研究領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文將正戊醇摻混到重質(zhì)柴油中,探究其引入對改善船用柴油機的燃燒質(zhì)量以及降低排放物生成的可能。本研究對提高燃油燃燒效率和經(jīng)濟性有一定潛在意義。運用AVL FIRE軟件對6210ZLC-1型船用中速柴油機的燃燒室進行了建模和網(wǎng)格劃分,確定了燃燒參數(shù),并對燃燒模型的合理性進行了驗證。選定了重質(zhì)柴油(DP0燃料)、重質(zhì)柴油中摻混10%體積分數(shù)正戊醇的(D90P10燃料)、重質(zhì)柴油中摻混20%體積分數(shù)正戊醇的(D80P20燃料)、重質(zhì)柴油中摻混30%體積分數(shù)正戊醇的(D70P30燃料)四種燃料方案。對不同正戊醇摻混比例的混合燃料的燃燒特性以及排放特性進行研究;選用DP0和D80P20兩種燃料研究了不同進氣壓力、不同噴油提前角以及不同...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 船用柴油機替代燃料的發(fā)展概述
    1.3 柴油機燃用正戊醇燃料的研究現(xiàn)狀
    1.4 柴油機燃用正戊醇燃料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 內(nèi)燃機數(shù)值模擬的發(fā)展概述
        1.5.1 內(nèi)燃機燃燒數(shù)值模擬模型的發(fā)展
        1.5.2 內(nèi)燃機三維數(shù)值模擬軟件發(fā)展概述
        1.5.3 AVL FIRE軟件簡述
    1.6 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 柴油機缸內(nèi)燃燒三維數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
    2.1 缸內(nèi)燃燒問題的基本控制方程
    2.2 湍流模型
    2.3 噴霧模型
        2.3.1 湍流擴散子模型
        2.3.2 液滴破碎子模型
        2.3.3 碰壁子模型
        2.3.4 蒸發(fā)子模型
    2.4 燃燒模型
    2.5 排放模型
        2.5.1 NO排放模型
        2.5.2 Soot排放模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 船用柴油機缸內(nèi)燃燒仿真模型的建立與驗證
    3.1 船用柴油機燃燒室計算模型的建立
        3.1.1 燃燒室?guī)缀文Ｐ偷慕?br>        3.1.2 燃燒室計算網(wǎng)格的劃分
    3.2 數(shù)值模擬控制參數(shù)的設(shè)置
        3.2.1 計算模型的選擇
        3.2.2 數(shù)值模擬計算域的確定
        3.2.3 計算步長的設(shè)定
        3.2.4 初始條件的設(shè)定
        3.2.5 邊界條件的設(shè)定
        3.2.6 欠松弛因子的設(shè)定
    3.3 數(shù)值計算方法
    3.4 燃燒模型的驗證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 柴油機燃用正戊醇-柴油混合燃料仿真結(jié)果分析
    4.1 柴油機燃用正戊醇-柴油混合對燃燒特性的影響
        4.1.1 柴油機缸內(nèi)壓力變化分析
        4.1.2 柴油發(fā)動機缸內(nèi)溫度變化分析
        4.1.3 柴油發(fā)動機缸內(nèi)放熱變化分析
    4.2 柴油發(fā)動機燃用正戊醇-柴油混合燃料對排放特性的影響
        4.2.1 柴油發(fā)動機缸內(nèi)NO的生成分析
        4.2.2 柴油發(fā)動機缸內(nèi)Soot的生成分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 參數(shù)條件對柴油及混合燃料燃燒與排放特性的影響
    5.1 不同進氣壓力對柴油發(fā)動機燃燒及排放特性的影響
        5.1.1 不同進氣壓力對柴油發(fā)動機燃燒特性的影響
        5.1.2 不同進氣壓力對柴油發(fā)動機排放特性的影響
    5.2 不同噴油提前角對柴油發(fā)動機燃燒及排放特性的影響
        5.2.1 不同噴油提前角對柴油發(fā)動機燃燒特性的影響
        5.2.2 不同噴油提前角對柴油發(fā)動機排放性能的影響
    5.3 不同EGR率對柴油發(fā)動機燃燒及排放性能的影響
        5.3.1 不同EGR率對柴油發(fā)動機燃燒特性的影響
        5.3.2 不同EGR率對柴油發(fā)動機排放特性的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
在學期間發(fā)表的論文和取得的學術(shù)成果



本文編號：3787885