富氧条件下发动机燃烧的数值模拟与分析

发布时间：2017-05-05 18:16

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【摘要】： 本文利用大型的化学反应动力学软件CHEMKIN,使用Chamlers大学公布的正庚烷详细化学反应动力学机理和热力学数据建立了发动机吸入富氧空气时缸内的燃烧模型。通过与试验数据的对比表明:该模型在燃烧始点和燃烧持续期上的预测基本与试验吻合。在此基础上进行了不同进气温度条件下发动机吸入不同空气组分份额(氧21%、23%、25%)时缸内燃烧数值模拟,分析了各种工况下影响燃烧过程的主要基团的影响。通过缸内峰值压力、压力升高率和燃烧化学反应基团变化规律可知,在一定的富氧燃烧条件下,燃烧得到明显的增强,燃烧进程加快,体现出良好的燃烧充分性。在进气温度一定时,随着进气中氧含量的增高,缸内峰值燃烧压力升高,压力升高率增大,燃烧提前。在氧含量一定时,随着进气温度的升高,缸内最大燃烧压力增大,压力升高率增大,燃烧提前。通过对OH、CH2O的分析发现,随着氧含量的升高,OH、CH2O出现的时刻提前, OH、CH2O的生成总量变化不大,但燃烧反应进程加快,有利于燃烧的进行。
【关键词】：内燃机 富氧燃烧 模拟计算 进气温度 单区模型
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK401
【目录】：

• 提要4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 引言7-8
• 1.2 国内外研究概况8-10
• 1.3 当前存在的主要问题10-11
• 1.4 本论文的工作内容11-13
• 第二章 内燃机燃烧模型介绍13-25
• 2.1 内燃机燃烧模型的发展和分类13-15
• 2.2 内燃机缸内湍流模型15-16
• 2.3 内燃机燃油喷雾模型16-17
• 2.4 内燃机燃烧与排放模型17-24
• 2.4.1 零维单区模型17-20
• 2.4.2 准维多区模型20-21
• 2.4.3 内燃机排放模型21-24
• 2.5 内燃机燃烧传热模型24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 柴油富氧燃烧化学反应动力学模型建立及分析25-41
• 3.1 CHEMKIN软件的简介25
• 3.2 AURORA模型介绍25-37
• 3.2.1 模型的一般方程27-33
• 3.2.2 CHEMKIN中内燃机燃烧模拟模型33-37
• 3.2.2.1 几何模型33-34
• 3.2.2.2 传热模型34-35
• 3.2.2.3 热力学基础模型35
• 3.2.2.4 化学反应速率模型35-36
• 3.2.2.5 生成速率分析36-37
• 3.3 计算模型简介及模型验证37-39
• 3.3.1 计算模型简介37-38
• 3.3.2 模型验证38-39
• 3.4 本章总结39-41
• 第四章 富氧条件下发动机燃烧的数值模拟41-57
• 4.1 正庚烷机理分析41-47
• 4.1.1 氧化机理分析41-45
• 4.1.2 燃烧机理分析45-47
• 4.2 不同氧含量时的数值模拟47-50
• 4.3 不同进气温度时的数值模拟50-55
• 4.4 本章总结55-57
• 第五章 全文工作总结及展望57-59
• 5.1 全文总结57-58
• 5.2 下一步工作展望58-59
• 参考文献59-64
• 图表索引64-65
• 摘要65-67
• Abstract67-69
• 致谢69-70
• 导师及作者简介70

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 金英爱;高青;马纯强;刘成材;;可变进气组分发动机燃烧控制及分析[J];汽车技术;2008年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 姚春玲;汽油机进气混合O_2/CO_2的燃烧机理与性能研究[D];东北林业大学;2011年

2 张韦;柴油机富氧燃烧及排放的实验研究与理论计算[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

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2 徐建;进气变组分可控性及其燃烧控制研究[D];吉林大学;2011年

3 张广军;变组分进气发动机燃烧与排放实验研究[D];吉林大学;2008年

4 黄凤琴;柴油机富氮燃烧过程及排放的数值模拟研究[D];吉林大学;2008年

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本文编号：346867