基于示功图的船用柴油机燃烧过程的研究

发布时间：2017-03-31 01:18

  本文关键词：基于示功图的船用柴油机燃烧过程的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 柴油机以其功率覆盖面大,热效率高,可靠性好等特点,被广泛应用于国民经济的各个领域,特别是在大型航运船舶上更是占据主要地位。对于柴油机来说,燃烧过程直接关系到柴油机的动力性和经济性,所以改善和诊断柴油机燃烧过程一直是柴油机研究工作者所关注的问题。随着电子计算机和数据处理系统在内燃机研究中的应用,使得数值计算和实验研究一起,有力地推动着内燃机的研究和发展。 本文建立了利用示功图计算燃烧放热率的数学、物理模型,应用Visual Basic 6.0程序编辑软件编辑了燃烧放热率的计算程序界面,并开发了简单、实用的数据分析功能。在计算过程中,论述了光顺处理的必要性,并对比了示功图在进行光顺处理和未进行光顺处理的燃烧放热率的计算结果,利用未经光顺处理的示功图上压力数据计算出来的燃烧放热率曲线振荡严重,不利于分析燃烧过程。在传热过程的计算中,介绍了四种经典的计算传热系数的经验公式,计算了不同传热模型对燃烧放热率计算结果的影响,结果发现传热量对燃烧放热率的影响很小。在上止点的修正中,介绍了两种上止点修正方法,按照上止点修正理论编辑了上止点修正的程序块,并对四冲程柴油机实测倒拖示功图进行了上止点修正。结果发现,随着转速的升高,漏泄及传热损失减小,热力损失角也随之减小。最后基于二冲程柴油机实测示功图进行了燃烧放热率的计算,并对主要燃烧参数的计算结果进行了分析讨论。
【关键词】：示功图 柴油机 光顺处理 上止点修正 燃烧放热率计算
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 内燃机的研究现状及发展方向10-17
• 1.1.1 内燃机数值计算的应用11-12
• 1.1.2 内燃机燃烧模型的发展12-15
• 1.1.3 基于示功图的燃烧过程数值计算研究现状与发展15-17
• 1.2 编程语言简介17-18
• 1.3 本课题研究的意义及内容18-19
• 1.4 本章小结19-20
• 第2章 燃烧过程数值计算的理论基础20-35
• 2.1 柴油机缸内热力过程计算的基本假设20-21
• 2.2 内能变化21-26
• 2.2.1 工质数量及成分组成21-24
• 2.2.2 比热24-26
• 2.3 传热计算26-33
• 2.3.1 传热系数的经验公式27-31
• 2.3.2 传热系数对燃烧放热率的影响31-33
• 2.4 气缸的工作容积33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 示功图的测录及数据处理35-58
• 3.1 示功图的测录35-36
• 3.2 示功图的数据处理36-40
• 3.2.1 压力读数的平均化处理36-38
• 3.2.2 示功图的光顺处理38-40
• 3.3 上止点的修正40-57
• 3.3.1 热力学多变指数法43-50
• 3.3.2 压缩线法修正上止点50-57
• 3.4 本章小结57-58
• 第4章 基于示功图计算燃烧放热率58-86
• 4.1 燃烧放热率的理论推导过程58-64
• 4.1.1 缸内某瞬时工质摩尔质量的变化58-59
• 4.1.2 内能的计算59-60
• 4.1.3 功的计算60
• 4.1.4 累计加热量及加热率的计算60
• 4.1.5 传热率及传热量的计算60-61
• 4.1.6 放热率、累计放热量的计算61
• 4.1.7 燃油燃烧百分数的迭代计算61
• 4.1.8 燃烧始点及燃烧终点的判定61-64
• 4.2 实机模型参数及边界条件64-65
• 4.3 程序界面及功能介绍65-79
• 4.3.1 程序界面介绍65-71
• 4.3.2 结合计算实例介绍程序其他功能71-79
• 4.4 利用计算结果分析燃烧过程79-85
• 4.4.1 燃烧始点、燃烧终点及燃烧持续期81
• 4.4.2 燃烧速燃期81-84
• 4.4.3 缓燃期84-85
• 4.5 本章小结85-86
• 第5章 结论与展望86-88
• 5.1 全文总结86-87
• 5.2 工作展望87-88
• 参考文献88-91
• 致谢91-92
• 研究生履历92-93

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