椭圆喷孔柴油机缸内过程与性能研究

发布时间：2024-04-25 23:27

　　近年来国内外学者研究发现椭圆喷孔具有提升柴油机燃油雾化质量,改善柴油机油气混合质量的潜力,因此,本文采用数值模拟与试验研究相结合的方法,验证了采用椭圆喷孔强化柴油机油气混合过程的可行性,研究了应用椭圆喷孔喷油嘴后,柴油机燃烧过程、经济性和排放性能的变化规律,并探索基于椭圆喷孔多次喷射技术的柴油机性能优化控制策略,为椭圆喷孔喷油嘴在柴油机上的工程应用和采用非圆喷孔喷射技术的新型燃烧系统设计制造提供理论支撑。首先,建立柴油机油气混合过程数值仿真模型,探明喷孔形状参数对柴油机喷雾发展和油气混合过程的影响,验证采用椭圆喷孔强化柴油机油气混合过程的可行性。计算结果表明:采用椭圆喷孔后,柴油机喷雾锥角变大,空气卷吸效应增强,空气卷吸量增加,增大了燃油与空气接触面积和喷雾发展阻力,喷雾贯穿距离缩短,长短轴比为1.5和2的椭圆喷孔喷雾贯穿距离分别缩短11%和8.3%。燃油喷雾贯穿距离缩短导致近壁面高浓度区域面积减小,燃油着壁现象减少。油气接触面积增大导致燃油喷雾蒸发速度加快,燃油蒸发率提高。喷雾的不稳定性增加导致燃油破碎更加充分,混合气索特平均直径(Sauter Mean Diameter,SMD)减...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 柴油机节能减排关键技术研究
        1.2.2 椭圆喷孔内部流动与射流雾化研究
        1.2.3 现状分析
    1.3 研究内容
第二章 柴油机缸内油气混合过程仿真与分析
    2.1 计算模型建立与验证
        2.1.1 几何模型
        2.1.2 数学模型
        2.1.3 模型验证
    2.2 计算方案与分析方法
    2.3 燃油喷雾与油气混合特性分析
        2.3.1 燃油喷雾特性
        2.3.2 油气混合特性
    2.4 本章小结
第三章 单次喷射下柴油机燃烧过程与性能分析
    3.1 试验平台搭建
        3.1.1 试验装置与设备介绍
        3.1.2 椭圆喷嘴加工方案
        3.1.3 试验条件与燃烧参数定义
    3.2 单次喷射下缸内燃烧过程与性能分析
        3.2.1 燃烧过程的影响
        3.2.2 经济性与排放性能
    3.3 喷油参数对椭圆喷孔柴油机燃烧及性能影响
        3.3.1 喷油正时的影响
        3.3.2 喷油压力的影响
    3.4 本章小结
第四章 预喷策略下柴油机燃烧过程与性能研究
    4.1 预喷策略下柴油机燃烧过程和性能分析
        4.1.1 燃烧过程
        4.1.2 经济性与排放性能
    4.2 预喷参数对椭圆喷孔柴油机性能的影响
        4.2.1 预喷间隔的影响
        4.2.2 预喷油量的影响
    4.3 多次喷射技术的椭圆喷孔柴油机性能优化
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间学术成果



本文编号：3964383