分层EGR对缸内掺氢汽油机燃烧与排放特性影响的仿真研究

发布时间：2023-05-03 21:19

　　氢气作为应用前景很好的代用燃料之一,具有很广阔的研究空间,将分层EGR与掺氢发动机进行结合,既可以利用氢气的理化性质提高燃烧特性,又可以在影响燃烧较小的前提下进行排放控制,不仅缓解了化石能源危机,也减小了环境的负担,本文依托国家自然基金项目“基于氢气/汽油复合喷射及分层EGR的当量比点燃式内燃机质调节机理的研究”开展研究。通过CFD仿真的手段对搭载分层EGR的氢气/汽油复合喷射汽油机的分层EGR形式、参数及性能进行了仿真研究,具体工作内容包括:建立氢气/汽油复合喷射发动机仿真模型;建立并筛选分层EGR滚流分层结构;对不同分层EGR参数下分层EGR的分层效果,发动机的燃烧排放特性进行了仿真研究;通过仿真手段研究不同氢气喷射策略对缸内混合气及EGR的分层效果的影响,并分析对其发动机燃烧排放特性的影响。得出主要结论如下:(1)三种分层结构中双侧导管的分层效果最好,无论在进气冲程,压缩冲程至点火时刻,缸内EGR都能形成径向的“馅饼状”分布,点火时刻前EGR浓度差可达11%,分层效果最好;单侧导管在进气冲程时刻可以保持径向的侧向分层,而压缩冲程开始,EGR扩散比例较大,在点火时刻前缸内EGR浓度...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氢能源在汽车领域应用的研究现状
        1.2.1 氢气的理化特性
        1.2.2 氢燃料电池
        1.2.3 纯氢发动机
        1.2.4 掺氢发动机
    1.3 汽油机EGR技术研究现状
        1.3.1 均质EGR
        1.3.2 分层EGR
    1.4 本文研究内容
第2章 发动机仿真模型的建立与验证
    2.1 发动机实验台架的搭建
    2.2 发动机计算模型的建立
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 喷雾模型
        2.2.4 点火燃烧模型
        2.2.5 排放模型
    2.3 发动机三维模型的建立
    2.4 仿真模型的建立
    2.5 计算模型验证
    2.6 本章小结
第3章 分层EGR参数对缸内掺氢发动机EGR分层及性能的影响
    3.1 EGR分层的设计思想及研究方案
    3.2 不同分层EGR结构对EGR分层效果的影响
    3.3 分层EGR压力对EGR分层以及发动机燃烧排放特性的影响
        3.3.1 不同分层EGR压力对EGR分层的影响
        3.3.2 不同分层EGR压力对发动机燃烧排放特性的影响
    3.4 分层EGR率对EGR分层以及发动机燃烧排放特性的影响
        3.3.1 不同分层EGR率下缸内EGR的分层效果
        3.3.2 不同分层EGR率下的发动机燃烧排放特性
    3.5 本章小结
第4章 氢气喷射策略对EGR分层与发动机燃烧及排放的影响
    4.1 不同掺氢比对EGR分层以及发动机燃烧排放特性的影响
        4.1.1 不同掺氢比下缸内EGR的分层效果
        4.1.2 不同掺氢比对发动机燃烧排放特性的影响
    4.2 不同喷氢压力对EGR分层及发动机特性影响的研究
        4.2.1 不同喷氢压力对缸内EGR分层影响研究
        4.2.2 不同喷氢压力对发动机燃烧排放特性的影响
    4.3 本章小结
第5章 全文总结与展望
    5.1 工作内容总结
    5.2 工作展望
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3807304