柴油机燃烧室结构及喷油嘴参数对燃烧特性的影响

发布时间：2017-06-30 01:02

  本文关键词：柴油机燃烧室结构及喷油嘴参数对燃烧特性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：柴油机具有高效、节能的特点,车用发动机越来越向柴油机方向发展。柴油机燃烧室形状及喷油嘴参数对可燃混合气的形成和燃烧过程有着决定性的影响,合理的燃烧室形状及喷油嘴参数对提高柴油机的动力性、经济性及降低排放有着重要的作用。 本文以LD1110型直喷式单缸柴油机为基础,研究在不同喷孔数和不同喷油夹角的喷油嘴参数下,不同燃烧室形状的缸内流场状态。主要的研究工作如下： (1)运用建模软件UG对LD1110型发动机偏心布置的梅花形深坑活塞进行建模。同时在压缩比和燃烧室容积不变的情况下,设计ω燃烧室和缩口涡流燃烧室。 (2)运用有限元软件ANSYS对三种燃烧室的活塞进行温度场分析。结果表明：ω燃烧室和缩口涡流燃烧室的活塞温度场分布比原机型活塞的温度场分布均匀。 (3)选取四孔和六孔喷油嘴,另取142°、148°、154°和1600喷油夹角。运用AVL fire软件对配有四孔、六孔喷油嘴的ω燃烧室和配有四孔、六孔喷油嘴的缩口涡流燃烧室分别在四种喷油夹角下进行缸内燃烧模拟仿真计算。 (4)对仿真结果的动力性、经济性和排放性能等参数进行分析,结果表明：不同喷油夹角的缸内温度分布和速度分布有所不同,喷油夹角影响燃油在燃烧室内的空间分布情况；缩口涡流燃烧室的形状比ω燃烧室更有利于可燃混合气的形成；配有四孔喷油嘴时的NO排放量较大,而配有六孔喷油嘴时的Soot排放量比较大；不同的燃烧室形状需要配合不同的喷孔数和喷油夹角,才能使燃烧充分,保证发动机动力性的前提下,提高燃油经济性和排放。 影响柴油机燃烧性能的因素包括燃烧室形状、喷油夹角和喷孔数,需要三者的合理配合。本文所研究的燃烧室形状、喷油夹角和喷孔数的配合中,喷油夹角为1540的六孔喷油嘴与缩口涡流燃烧室配合的动力性、经济性和排放的整体性能最好。
【关键词】：柴油机 燃烧室 缸内燃烧 喷油嘴 性能指标
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 选题的目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-17
• 第二章 CFD多维数值模拟理论基础17-29
• 2.1 基本方程17-20
• 2.1.1 质量守恒定律17
• 2.1.2 动量守恒定律17-20
• 2.2 湍流模型20-22
• 2.2.1 缸内气体流动过程20-21
• 2.2.2 燃烧室几何形状对湍流的影响21
• 2.2.3 缸内湍流流动数学模型21-22
• 2.3 喷雾模型22-24
• 2.4 燃烧模型24
• 2.5 排放物模型24-27
• 2.5.1 氮氧化物模型24-26
• 2.5.2 碳烟模型26-27
• 2.6 蒸发模型27
• 2.7 本章小结27-29
• 第三章 活塞温度场分析29-39
• 3.1 柴油机参数29-30
• 3.2 燃烧室设计基础30-32
• 3.2.1 ω燃烧室30-31
• 3.2.2 缩口涡流燃烧室31-32
• 3.3 模型的建立和边界条件的设定32-35
• 3.3.1 活塞模型的建立32-34
• 3.3.2 边界条件的设定34-35
• 3.4 有限元分析35-37
• 3.4.1 网格划分35-36
• 3.4.2 活塞热分析36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 燃烧室模型的建立39-49
• 4.1 初始边界条件39-41
• 4.1.1 曲轴转角39
• 4.1.2 边界条件39-40
• 4.1.3 初始条件40-41
• 4.1.4 喷油提前角和循环供油量的确定41
• 4.2 ω燃烧室模型41-43
• 4.3 缩口涡流燃烧室模型43-45
• 4.4 fire动网格生成机理45-47
• 4.5 本章小结47-49
• 第五章 柴油机燃烧过程的模拟分析49-81
• 5.1 ω燃烧室49-60
• 5.1.1 四孔喷油嘴分析49-55
• 5.1.2 六孔喷油嘴分析55-60
• 5.2 缩口涡流燃烧室60-72
• 5.2.1 四孔喷油嘴分析60-66
• 5.2.2 六孔喷油嘴分析66-72
• 5.3 不同形状燃烧室和不同喷孔数喷油嘴的燃烧分析72-79
• 5.3.1 选型72-73
• 5.3.2 动力性73-74
• 5.3.3 燃烧室内速度场分析74-77
• 5.3.4 济性和排放77-79
• 5.4 本章小结79-81
• 第六章 总结和展望81-83
• 6.1 全文总结81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 参考文献83-87
• 致谢87-89
• 攻读学位期间发表的论文89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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2 高莹;杨成;李书华;陈长军;李君;;燃烧室形状对直喷式柴油机燃烧过程影响的仿真研究[J];车用发动机;2012年04期

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本文编号：499958