柴油机高压共轨系统多次喷射策略的仿真模拟

发布时间：2017-04-01 23:13

  本文关键词：柴油机高压共轨系统多次喷射策略的仿真模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 柴油机燃烧过程是复杂多变的物理、化学过程,为满足日益严格的排放法规的要求,研究柴油机燃烧过程,本人借助于AVL公司的FIRE软件,通过创建柴油机仿真模型,研究燃烧机理,分析了高压共轨系统的多次喷油策略对柴油机的排放性能的影响。 本文模拟了高压共轨YD4A95-C增压中冷柴油机的缸内燃烧过程,考察不同的多次喷油策略对混和气的形成、燃烧过程及柴油机尾气中主要排放物NOx和碳烟的影响。 本文采用的喷油策略及影响规律如下: 1,采用一次主喷射喷油策略时,随着喷油提前角增大,NO增加,Soot减少。 2,采用一次预喷射一次主喷射喷油策略时,随着预喷射提前角增大,NO减少,Soot增加;随着预喷射量增加,NO增加,Soot减少。当预喷射提前角较大并且预喷射量适量时,预喷射发生着火,导致Soot进一步降低。当预喷射提前角过小,预喷射效果不明显,预喷射量过大时,燃烧恶化。 3,采用两次预喷射加一次主喷射的喷射策略时,随着两次预喷射间隔角增加,NO略微增加,Soot进一步减少。 4,采用一次主喷射加一次后喷射喷油策略时,Soot减少,NO略有上升。不同后喷射时刻以及后喷射量对发动机的排放影响变化较小。
【关键词】：柴油机 燃烧模拟 高压共轨 多次喷射 预喷射
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK421.2
【目录】：

• 提要4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 柴油机高压共轨预喷射策略的研究意义8-12
• 1.1.1 发动机的柴油机化8
• 1.1.2 日益严格的排放法规8-10
• 1.1.3 高压共轨的应用前景10-12
• 1.2 柴油机高压共轨系统多次喷射研究现状12-16
• 1.2.1 预喷射13-16
• 1.2.2 后喷射16
• 1.3 数值模拟在内燃机缸内过程研究的作用16-17
• 1.4 本研究的主要内容17-18
• 第二章 数学模型建立及其求解方法18-29
• 2.1 计算模型的建立18-21
• 2.1.1 模拟对象18-19
• 2.1.2 网格划分19-21
• 2.2 计算初始条件和边界条件21-22
• 2.2.1 仿真计算工况点选取21
• 2.2.2 初始条件21-22
• 2.3 模型选择22-27
• 2.3.1 气体运动模型22
• 2.3.2 喷雾模型22-24
• 2.3.3 燃烧模型24-25
• 2.3.4 NOx 生成模型25-26
• 2.3.5 碳烟生成模型26-27
• 2.4 数值求解27
• 2.5 模型验证27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 原机燃烧与排放分析及多次喷射方案设计29-49
• 3.1 原机宏观量分析29-30
• 3.2 原机微观场分析30-41
• 3.2.1 喷油过程31-32
• 3.2.2 原机NOx 及Soot 生成过程分析32-41
• 3.3 分析与预测减少NOX，SOOT 排放的策略41-45
• 3.3.1 NOx，Soot 的生成条件42-43
• 3.3.2 预混合燃烧过程对NOx 及Soot 的影响43-44
• 3.3.3 扩散燃烧过程对NOx 及Soot 的影响44-45
• 3.4 多次喷射策略试验方案45-48
• 3.4.1 多次喷射方案命名法45-46
• 3.4.2 多次喷射方案试验设计46-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 多次喷射方案对柴油机燃烧和排放的影响49-74
• 4.1 “MAIN”策略模拟结果分析49-51
• 4.2 “MAIN + PIL II”策略(A) 模拟结果分析51-59
• 4.2.1 宏观量对比51-54
• 4.2.2 预喷射喷油过程54-55
• 4.2.3 预喷射对燃空当量比分布及温度场影响的分析55-59
• 4.2.4 预喷射提前角对发动机排放影响的总结59
• 4.3 “MAIN + PIL II”策略(B) 模拟结果分析59-65
• 4.3.1 宏观量对比59-64
• 4.3.2 预喷射量对发动机排放影响的总结64
• 4.3.3 “Main + Pil II”策略(B)喷油策略的优选64-65
• 4.4 “MAIN + PIL I + PIL II”策略模拟结果分析65-68
• 4.4.1 两次预喷射方案的排放物生成及原因分析66-68
• 4.4.2 两次预喷射对发动机排放的影响总结68
• 4.5 “MAIN + AFTER”策略模拟结果分析68-72
• 4.5.1 宏观量对比68-70
• 4.5.2 当量比分布场分析70-72
• 4.6 方案对比优选72
• 4.7 本章小结72-74
• 第五章 全文总结及工作展望74-76
• 5.1 全文总结74-75
• 5.2 不足与工作展望75-76
• 参考文献76-80
• 摘要80-82
• ABSTRACT82-84
• 致谢84-85
• 导师及作者简介85

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 玄铁民;何志霞;蒋兆晨;闫毅;;喷油策略对柴油机燃烧噪声及排放影响的模拟研究[J];车用发动机;2012年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 张吉浩;高压共轨喷油器性能测试装置的试验研究[D];兰州理工大学;2011年

2 叶建;直喷柴油机多次喷射策略仿真研究[D];重庆交通大学;2011年

3 张雪刚;电喷柴油机喷油策略优化燃烧和排放的研究[D];大连理工大学;2010年

4 穆佳丽;基于半导体激光器自混合干涉的光纤传感模型研究[D];南昌大学;2010年

5 李雄;高压共轨柴油机多次喷射喷雾燃烧三维模拟研究[D];武汉理工大学;2012年

6 元野;柴油机高压共轨喷油过程性能仿真及LS-SVM评价[D];湖南大学;2011年

7 汤晨旭;直喷式柴油机燃烧系统数值模拟研究[D];上海工程技术大学;2011年

  本文关键词：柴油机高压共轨系统多次喷射策略的仿真模拟，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281477