燃烧室形状对柴油天然气发动机燃烧影响的研究
燃烧室形状对柴油天然气发动机燃烧影响的研究【摘要】:我国是石油资源的消耗大国,而本国的资源不足以满足自身的消耗。传统的汽车行业对石油资源有很大的依赖,因而,能源多元化成了汽车行业发
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TK431
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第一章 绪论12-20
- 1.1 国内外汽车排放法规的发展12-13
- 1.2 能源问题13-14
- 1.3 天然气发动机的发展14-16
- 1.4 柴油/天然气双燃料发动机的发展16-17
- 1.5 数值模拟(CFD)及其在内燃机研究上的应用17-18
- 1.6 本研究主要内容18-20
- 第二章 柴油/天然气双燃料天然气发动机燃烧过程仿真20-28
- 2.1 基本控制方程20-21
- 2.1.1 能量守恒方程20
- 2.1.2 质量守恒方程20-21
- 2.1.3 动量守恒方程21
- 2.2 湍流模型21-22
- 2.3 喷雾、液滴破碎及撞壁模型22-23
- 2.3.1 喷雾模型22-23
- 2.3.2 液滴破碎模型23
- 2.3.3 撞壁模型23
- 2.4 着火、燃烧及排放物模型23-26
- 2.4.1 着火模型23-24
- 2.4.2 燃烧模型24-26
- 2.4.3 排放物模型26
- 2.4.3.1 NOx模型26
- 2.4.3.2 SOOT模型26
- 2.5 计算方法26-27
- 2.6 本章小结27-28
- 第三章 柴油/天然气双燃料发动机模拟平台的建立及有效性验证28-40
- 3.1 几何模型的建立28-29
- 3.2 计算网格的生成29-32
- 3.2.1 STL文件导入29
- 3.2.2 进、排气道及燃烧室网格生成29-30
- 3.2.3 ES-ICE动网格生成30-31
- 3.2.4 合并网格31-32
- 3.3 计算初始边界条件的设定32
- 3.4 模型的有效性验证32-39
- 3.4.1 模拟范围的确定32
- 3.4.2 初始、边界条件的获得32-33
- 3.4.3 基准点准确性验证33-34
- 3.4.4 着火及燃烧过程验证34-35
- 3.4.5 天然气替代率影响规律模拟结果趋势验证35-37
- 3.4.6 喷油时刻影响规律模拟结果趋势验证37
- 3.4.7 喷油脉宽影响规律模拟结果趋势验证37-38
- 3.4.8 压缩比影响规律模拟结果趋势验证38
- 3.4.9 验证结果38-39
- 3.5 本章小结39-40
- 第四章 柴油/天然气双燃料发动机燃烧模拟分析40-50
- 4.1 相关参数的定义40-41
- 4.2 燃烧过程分析41-48
- 4.3 本章小结48-50
- 第五章 燃烧室形状对柴油/天然气发动机燃烧影响的数值模拟50-82
- 5.1 燃烧室形状对缸内混合气形成及燃烧的影响50-67
- 5.1.1 模拟计算结果分析51-55
- 5.1.2 缸内参数场分析55-67
- 5.1.2.1 缸内柴油浓度场变化规律55-57
- 5.1.2.2 缸内天然气浓度场变化规律57-59
- 5.1.2.3 缸内混合气的速度场变化规律59-61
- 5.1.2.4 缸内混合气湍流动能变化规律61-63
- 5.1.2.5 缸内混合气温度场变化规律63-64
- 5.1.2.6 缸内NO浓度场变化规律64-66
- 5.1.2.7 缸内Soot浓度场变化规律66-67
- 5.2 花瓣形燃烧室形状优化研究67-80
- 5.2.1 模拟计算结果分析67-71
- 5.2.2 缸内参数场分析71-80
- 5.2.2.1 缸内柴油浓度场分析71-72
- 5.2.2.2 缸内天然气浓度场分布72-74
- 5.2.2.3 缸内混合气的速度场变化规律74-75
- 5.2.2.4 缸内混合气的湍流动能的变化规律75-77
- 5.2.2.5 缸内温度场的变化规律77-78
- 5.2.2.6 缸内混合气的NO浓度场的变化规律78-79
- 5.2.2.7 缸内混合气的soot浓度场的变化规律79-80
- 5.3 本章小结80-82
- 第六章 全文总结82-84
- 6.1 全文总结82-83
- 6.2 今后工作展望83-84
- 参考文献84-88
- 作者简介及科研成果88-90
- 致谢90
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