防爆柴油机燃用F-T柴油的燃烧排放特性及后处理技术研究
发布时间：2021-11-07 03:45
防爆柴油机以其高效、安全的优点在矿井动力机械中被广泛使用,但由于其加装了防爆组件,导致其燃烧和排放性能恶化,严重影响矿井工人的身体健康。本文主要通过机内净化和机外净化相结合的方法来优化防爆柴油机的燃烧和排放性能。煤基F-T柴油以其十六烷值高、燃烧效率高、排放污染物少及可以以任意比例与普通柴油混合等优点被认为是清洁高效的柴油机代用燃料。氧化催化器（diesel oxidation catalyst,DOC）和催化型颗粒捕集器（catalytic diesel particulate filter,CDPF）以其较高的转化效率和捕集效率成为目前降低柴油机尾气排放的有效措施。因此,研究燃用F-T柴油和加装催化型连续性再生颗粒捕集器（DOC+CDPF）对防爆柴油机性能的影响及其工作特性,对改善防爆柴油机燃烧和排放特性具有理论指导意义和实际应用价值。本文以某型防爆柴油机为试验样机,通过台架试验测试并分析了燃用F-T柴油和加装后处理设备（DOC+CDPF）对防爆柴油机性能的影响。利用CONVERGE软件构建了防爆柴油机缸内燃烧模型,对F-T柴油的燃烧特性进行了仿真计算,同时利用AVL BOOST软...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 防爆柴油机研究现状
1.2.1 防爆柴油机国外研究现状
1.2.2 防爆柴油机国内研究现状
1.3 F-T柴油研究现状
1.3.1 F-T柴油国外研究现状
1.3.2 F-T柴油国内研究现状
1.4 后处理设备DOC和CDPF研究现状
1.4.1 DOC和CDPF国外研究现状
1.4.2 DOC和CDPF国内研究现状
1.5 主要研究内容
第二章 试验装置与仿真模型介绍
2.1 试验台架及试验设备
2.1.1 防爆柴油机组成
2.1.2 防爆柴油机台架布置
2.1.3 试验设备简介
2.1.4 测试方法
2.2 仿真模型
2.2.1 缸内燃烧仿真模型
2.2.2 DOC仿真模型
2.2.3 CDPF仿真模型
2.3 本章小结
第三章 燃用F-T柴油对防爆柴油机性能及排放的影响
3.1 试验方法介绍
3.1.1 燃料的理化性质
3.1.2 试验方法
3.2 防爆柴油机燃用F-T柴油的动力性能
3.3 防爆柴油机燃用F-T柴油的经济性能
3.3.1 外特性下的经济性能
3.3.2 负荷特性下的经济性能
3.4 防爆柴油机燃用F-T柴油的排放性能
3.4.1 CO排放
3.4.2 NO_x排放
3.4.3 PM排放
3.5 本章小结
第四章 防爆柴油机燃用F-T柴油的缸内燃烧仿真研究
4.1 燃烧模型的建立
4.1.1 几何模型的建立及网格
4.1.2 边界条件及初始参数的设置
4.1.3 计算模型
4.1.4 模型验证
4.2 防爆柴油机燃用F-T柴油的燃烧特性
4.2.1 二维燃烧数值
4.2.2 三维燃烧特性
4.2.3 三维排放特性
4.3 燃油F-T柴油时喷油参数对防爆柴油机性能的影响
4.3.1 喷油提前角对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.3.2 喷油持续期对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.3.3 喷油压力对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.4 本章小结
第五章 DOC+CDPF耦合设备对防爆柴油机性能的影响
5.1 试验方法介绍
5.1.1 后处理设备
5.1.2 试验方法
5.2 DOC+CDPF系统对防爆柴油机排气背压和温度的影响
5.3 DOC+CDPF系统对防爆柴油机经济性能的影响
5.4 DOC+CDPF系统对防爆柴油机排放性能的影响
5.4.1 CO排放
5.4.2 NOx排放
5.4.3 PM排放
5.4.4 CO_2排放
5.5 本章小结
第六章 DOC+CDPF系统的一维数值模拟
6.1 一维CFD模型建立
6.1.1 建模的物理假设
6.1.2 排气后处理系统建模
6.2 一维CFD模型的标定
6.3 模型计算与分析
6.3.1 DOC性能仿真研究
6.3.2 CDPF性能仿真研究
6.3.3 CDPF压降特性的影响因素
6.4 本章小结
第七章 全文总结及展望
7.1 全文总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3481095
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 防爆柴油机研究现状
1.2.1 防爆柴油机国外研究现状
1.2.2 防爆柴油机国内研究现状
1.3 F-T柴油研究现状
1.3.1 F-T柴油国外研究现状
1.3.2 F-T柴油国内研究现状
1.4 后处理设备DOC和CDPF研究现状
1.4.1 DOC和CDPF国外研究现状
1.4.2 DOC和CDPF国内研究现状
1.5 主要研究内容
第二章 试验装置与仿真模型介绍
2.1 试验台架及试验设备
2.1.1 防爆柴油机组成
2.1.2 防爆柴油机台架布置
2.1.3 试验设备简介
2.1.4 测试方法
2.2 仿真模型
2.2.1 缸内燃烧仿真模型
2.2.2 DOC仿真模型
2.2.3 CDPF仿真模型
2.3 本章小结
第三章 燃用F-T柴油对防爆柴油机性能及排放的影响
3.1 试验方法介绍
3.1.1 燃料的理化性质
3.1.2 试验方法
3.2 防爆柴油机燃用F-T柴油的动力性能
3.3 防爆柴油机燃用F-T柴油的经济性能
3.3.1 外特性下的经济性能
3.3.2 负荷特性下的经济性能
3.4 防爆柴油机燃用F-T柴油的排放性能
3.4.1 CO排放
3.4.2 NO_x排放
3.4.3 PM排放
3.5 本章小结
第四章 防爆柴油机燃用F-T柴油的缸内燃烧仿真研究
4.1 燃烧模型的建立
4.1.1 几何模型的建立及网格
4.1.2 边界条件及初始参数的设置
4.1.3 计算模型
4.1.4 模型验证
4.2 防爆柴油机燃用F-T柴油的燃烧特性
4.2.1 二维燃烧数值
4.2.2 三维燃烧特性
4.2.3 三维排放特性
4.3 燃油F-T柴油时喷油参数对防爆柴油机性能的影响
4.3.1 喷油提前角对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.3.2 喷油持续期对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.3.3 喷油压力对防爆柴油机燃烧排放性能的影响
4.4 本章小结
第五章 DOC+CDPF耦合设备对防爆柴油机性能的影响
5.1 试验方法介绍
5.1.1 后处理设备
5.1.2 试验方法
5.2 DOC+CDPF系统对防爆柴油机排气背压和温度的影响
5.3 DOC+CDPF系统对防爆柴油机经济性能的影响
5.4 DOC+CDPF系统对防爆柴油机排放性能的影响
5.4.1 CO排放
5.4.2 NOx排放
5.4.3 PM排放
5.4.4 CO_2排放
5.5 本章小结
第六章 DOC+CDPF系统的一维数值模拟
6.1 一维CFD模型建立
6.1.1 建模的物理假设
6.1.2 排气后处理系统建模
6.2 一维CFD模型的标定
6.3 模型计算与分析
6.3.1 DOC性能仿真研究
6.3.2 CDPF性能仿真研究
6.3.3 CDPF压降特性的影响因素
6.4 本章小结
第七章 全文总结及展望
7.1 全文总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3481095
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3481095.html
