大功率柴油机米勒循环及工作过程仿真研究

发布时间：2019-11-13 04:54

【摘要】：近些年,我们赖以生存的环境遭到了前所未有的极为严重的破坏,尤其是最近越来越严重的雾霾危机,严重地威胁着我们的人身安全。众所周知,雾霾出现的最主要的原因之一就是我们的汽车尾气,所以不仅是中国本身,全球国家对于汽车的排放限制越来越苛刻,这就要求内燃机研究工作者在保持机动车的动力性以及经济性的同时要尽可能地降低我们机动车的排放,这其中危害以及排放最为严重的就应是NOX了。由于计算机技术飞速进步,对于内燃机的数值模拟分析计算也得以飞速进步与广泛应用。这不仅可以大量缩短开发设计周期,还可以大大地降低研发设计成本,这对于研发设计内燃机以及对其排放物的预测具有重大意义。本文采用GT-Power软件对某中速大功率柴油机运用米勒循环并进行工作过程模拟分析,并对其排放进行预测。首先通过对该型柴油机的结构观测,在软件中对其物理模型进行建立;再对其真实机体的结构参数进行测量与查阅,获得其各个管道直径长度、气缸结构尺寸、喷油参数、喷油系统、配气相位等等参数,再经过分析在软件中选择合适的燃烧模型,完善物理模型;然后运用上述所建物理模型对该柴油机各转速50%负荷工况进行模拟计算,并对比计算与试验结果。对比分析发现,所有误差均小于5%,在许可范围内,表明运用该模型仿真计算出来的柴油机各个性能参数能与试验数据能有较好的一致性,可以用来进行下一步计算。对该型增压柴油机运用两种不同的米勒循环方案进行仿真计算,并进行对比,选取适于本机较优的米勒循环方案为变凸轮型线米勒循环。并选取了1000/rpm,25%、50%、75%以及100%负荷下较优进气门提前关闭角,分别为40、30、40以及30°CA;再在此基础上依次分析计算压缩比、喷油正时以及喷油压力对柴油机各方面性能的影响,并对其原因进行阐述,最终选出了以上三种较优参数值。在各负荷下,选取的各自较优压缩比为:15.4、14.9、15.9以及14.9;选取各自较优喷油提前角为:-10、-8、-8以及-12°CA;选取各自较优喷油压力为:110、150、130以及130MPa。给该型柴油机在保持一定的动力性以及经济性的基础上尽可能的降低氮氧化物排放量提供了一种可行性较高的方案。
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK421

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本文编号：2560138