基于FIRE的船用大型低速二冲程柴油机工作过程影响规律分析
发布时间：2022-01-14 21:34
具有效率高、性能好、单缸功率大的船用大型低速二冲程柴油机已成为现代船舶运输行业的宠儿，对其的研究一直是该领域的热点问题。研究船用大型低速二冲程柴油机工作过程的影响规律，对其动力性和经济性的提高、排放性能的改善和各参数准确确定具有重要的理论意义和工程应用价值。基于此，本文以某船用大型低速二冲程柴油机为研究对象，通过UG-NX建立三维模型和AVL FIRE软件来研究进气温度、进气压力、喷油提前角、喷油量、喷油持续期、转速和燃烧室结构等对其工作过程的影响规律，为船用大型低速二冲程柴油机的设计提供理论指导。具体研究工作如下：首先，建立仿真模型，以三维建模软件UG-NX建立该船用大型低速二冲程柴油机其中某一气缸内腔三维模型，并将其以*.stl的格式保存。然后，模型导入AVL FIRE软件，利用其前处模块Fame Engine Plus，采用结构化网格的方法划分气缸内腔模型，燃烧室结构动网格模型，检查并修改其动网格质量至符合工程分析为止。其次，为动网格模型设置边界条件和初始条件，提交并数值计算，计算结束后处理，重点分析缸内平均压力、温度、NO、Soot随曲轴转角的变化规律。最后，依次分别改变计算模...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三维湍流数值模拟
ECFM-3Z 燃烧模型FM-3Z 模型是主要用于模拟柴油机的燃烧，用来求解非均质的湍流预烧。 2.2 形象的展示了混合反应的过程。ECFM-3Z 模型将网格计算单元划：非混合燃料区 F；包含燃料、空气和 EGR 气体的混合区 M；非混体区 A。混合区适用的是 ECFM 模型，而在未然区域使用自燃模型，用改进的污染物模型，增加了 Soot 模型。反应区火焰方向（u 指未然、b 指已燃）
图 3.1 360CA 下某一气缸内气体流道Fig.3.1 Gas channel of some cylinder in 360 crank angle图 3.2 360CA 燃烧室结构参数.3.2 Parameter of combustion chamber structure in 360 crank a结构参数工程图，本文利用 UG-NX 软件建立起柴模过程略去，建立好的燃烧室三维结构如图 3.3 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]船用大功率柴油机的技术发展和国内产业现状分析[J]. 陈慧. 中国水运(下半月). 2008(12)
[2]激光诱导荧光法用于内燃机燃烧可视化的研究进展[J]. 马骁,何旭,王建昕. 车用发动机. 2008(01)
[3]内燃机燃烧模型的发展现状[J]. 史春涛,秦德,唐琦,田晓松. 农业机械学报. 2007(04)
[4]柴油机喷雾混合过程数值模拟的发展与现状[J]. 李向荣,苟晨华,孙柏刚,马维忍. 车用发动机. 2004(02)
[5]内燃机燃烧过程数值模拟技术发展概况[J]. 沈颖刚,王宇琳,郑伟,申立中,韦静思. 拖拉机与农用运输车. 2004(01)
[6]用双色法研究进气道喷射乙醇柴油引燃时的燃烧过程[J]. 田辛,何邦全,王建昕,王丽雯. 内燃机学报. 2004(01)
[7]直喷式柴油机燃烧室形状对气流运动及其排放特性的影响[J]. 林学东,金文华,李红州. 汽车技术. 2003(12)
[8]数值模拟方法在柴油机进气道改进中的应用[J]. 夏兴兰,杨雄,朱忠伟,董尧清. 内燃机学报. 2002(05)
[9]柴油机缸内过程的三维数值模拟[J]. 夏兴兰,王金华,李德桃. 南昌大学学报(工科版). 2000(03)
[10]内燃机缸内湍流运动数值模拟研究[J]. 沈建平,吴承雄. 内燃机学报. 1997(04)
硕士论文
[1]6106柴油机工作过程的数值模拟及优化[D]. 邵治家.大连理工大学 2008
[2]二冲程低速柴油机工作过程与增压系统的计算研究[D]. 丰琳琳.上海交通大学 2007
[3]基于KIVA-3V的柴油机缸内流动和燃烧过程的数值仿真研究[D]. 章炜.合肥工业大学 2005
本文编号：3589252
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
三维湍流数值模拟
ECFM-3Z 燃烧模型FM-3Z 模型是主要用于模拟柴油机的燃烧，用来求解非均质的湍流预烧。 2.2 形象的展示了混合反应的过程。ECFM-3Z 模型将网格计算单元划：非混合燃料区 F；包含燃料、空气和 EGR 气体的混合区 M；非混体区 A。混合区适用的是 ECFM 模型，而在未然区域使用自燃模型，用改进的污染物模型，增加了 Soot 模型。反应区火焰方向（u 指未然、b 指已燃）
图 3.1 360CA 下某一气缸内气体流道Fig.3.1 Gas channel of some cylinder in 360 crank angle图 3.2 360CA 燃烧室结构参数.3.2 Parameter of combustion chamber structure in 360 crank a结构参数工程图，本文利用 UG-NX 软件建立起柴模过程略去，建立好的燃烧室三维结构如图 3.3 所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]船用大功率柴油机的技术发展和国内产业现状分析[J]. 陈慧. 中国水运(下半月). 2008(12)
[2]激光诱导荧光法用于内燃机燃烧可视化的研究进展[J]. 马骁,何旭,王建昕. 车用发动机. 2008(01)
[3]内燃机燃烧模型的发展现状[J]. 史春涛,秦德,唐琦,田晓松. 农业机械学报. 2007(04)
[4]柴油机喷雾混合过程数值模拟的发展与现状[J]. 李向荣,苟晨华,孙柏刚,马维忍. 车用发动机. 2004(02)
[5]内燃机燃烧过程数值模拟技术发展概况[J]. 沈颖刚,王宇琳,郑伟,申立中,韦静思. 拖拉机与农用运输车. 2004(01)
[6]用双色法研究进气道喷射乙醇柴油引燃时的燃烧过程[J]. 田辛,何邦全,王建昕,王丽雯. 内燃机学报. 2004(01)
[7]直喷式柴油机燃烧室形状对气流运动及其排放特性的影响[J]. 林学东,金文华,李红州. 汽车技术. 2003(12)
[8]数值模拟方法在柴油机进气道改进中的应用[J]. 夏兴兰,杨雄,朱忠伟,董尧清. 内燃机学报. 2002(05)
[9]柴油机缸内过程的三维数值模拟[J]. 夏兴兰,王金华,李德桃. 南昌大学学报(工科版). 2000(03)
[10]内燃机缸内湍流运动数值模拟研究[J]. 沈建平,吴承雄. 内燃机学报. 1997(04)
硕士论文
[1]6106柴油机工作过程的数值模拟及优化[D]. 邵治家.大连理工大学 2008
[2]二冲程低速柴油机工作过程与增压系统的计算研究[D]. 丰琳琳.上海交通大学 2007
[3]基于KIVA-3V的柴油机缸内流动和燃烧过程的数值仿真研究[D]. 章炜.合肥工业大学 2005
本文编号：3589252
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