天然气掺氢HCCI发动机燃烧与排放物的研究
天然气掺氢HCCI发动机燃烧与排放物的研究【摘要】:上世纪六十年代后,世界经历了3次严重的石油危机。由此带来的全球环境污染问题严重影响到各个国家的发展。能源特别是石油资源的严重匮乏
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TK431
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 绪论9-21
- 1.1 开发发动机替代燃料的必要性9-10
- 1.2 天然气掺氢燃料10-13
- 1.2.1 天燃气燃料介绍11-12
- 1.2.2 氢气简介12
- 1.2.3 天然气掺氢燃料优势12-13
- 1.3 国内外天然气掺氢燃料近期研究动态13-15
- 1.4 HCCI发动机数值模拟研究15-19
- 1.4.1 单区模型16
- 1.4.2 多区模型16-17
- 1.4.3 多维模型17-19
- 1.5 本论文主要研究内容19-21
- 第2章 天然气掺氢简化化学反应动力学模型21-50
- 2.1 CHEMKIN软件介绍21-27
- 2.1.1 均质零维反应器模型22-23
- 2.1.2 模型基本控制方程23-24
- 2.1.3 发动机气缸几何模型相关方程24-26
- 2.1.4 IC发动机模型传热方程26-27
- 2.2 天然气化学动力学简化模型的建立27-40
- 2.2.1 构建简化动力学模型的方法27-30
- 2.2.2 主要反应组分的确定30-32
- 2.2.3 确定主要反应路径32-40
- 2.3 天然气简化模型的验证40-48
- 2.3.1 天然气简化模型与详细模型的对比40-43
- 2.3.2 不同初始参数对简化模型的影响43-48
- 2.4 天然气掺氢燃烧化学反应机理48-49
- 2.5 本章小结49-50
- 第3章 天然气HCCI发动机工作过程模拟50-67
- 3.1 模拟软件简介50-57
- 3.1.1 FLUENT软件简介50-51
- 3.1.2 控制方程及物理模型51-55
- 3.1.3 求解技术55-57
- 3.2 建立发动机模型57-60
- 3.2.1 网格的生成57-58
- 3.2.2 计算模型的设置58
- 3.2.3 活塞动网格设置58-59
- 3.2.4 边界条件和初始条件59-60
- 3.3 模拟计算及结果分析60-66
- 3.3.1 缸内温度和压力对比60-61
- 3.3.2 燃烧过程分析61-62
- 3.3.3 燃烧排放物分析62-66
- 3.4 本章小结66-67
- 第4章 天然气掺氢均质压燃燃烧排放特性67-77
- 4.1 合气燃料掺氢比相关计算67-71
- 4.1.1 天然气掺氢燃料质量掺氢比计算67-68
- 4.1.2 天然气掺氢化学计量比计算68-69
- 4.1.3 天然气掺氢混合气热值计算69-70
- 4.1.4 天然气掺氢燃料中各组分含量计算70-71
- 4.2 天然气掺氢HCCI发动机模拟计算71-75
- 4.2.1 缸内温度和压力对比71-72
- 4.2.2 燃烧排放特性对比分析72-75
- 4.3 本章小结75-77
- 第5章 全文总结和展望77-79
- 5.1 全文总结77-78
- 5.2 工作展望78-79
- 参考文献79-83
- 致谢83-84
- 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文84
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