后喷模式下柴油机排放颗粒物数量和粒径分布的研究

发布时间：2021-11-08 01:00

　　汽车颗粒物的排放问题一直是业界关注的核心问题。相比于质量、粒径较大的颗粒物,质量、粒径较小的颗粒数量更多,对生态环境和人体的伤害更大。为了降低柴油机的颗粒物排放,后喷策略是一种常用的技术手段,但后喷策略对颗粒物数量、粒径分布的影响尚不明确。为此,本文拟通过台架试验和数值模拟,重点研究后喷模式下颗粒物数量、粒径分布的演变过程和变化规律。首先,本文基于某四缸原理性试验样机,分别在后喷较早和后喷较晚两种条件下,研究了不同后喷油量和喷射压力对发动机颗粒物排放特性的影响。试验结果表明:当喷射压力一定,后喷较早时,采用较小的后喷油量能使颗粒物数量和质量浓度更低,而后喷较晚时则采用较大的后喷油量能使颗粒物数量和质量浓度更低。当后喷较早同时喷射压力较大时颗粒物数量浓度曲线峰值出现在核模态区域,其它工况峰值均出现在聚集态区域。随着后喷油量和喷射压力的增加,聚集态颗粒物的峰值均呈现先降低后升高的趋势。其次,基于详细碳烟矩方程碳烟生成模型,建立了用于颗粒物模拟的内燃机仿真平台,提出了该仿真平台的搭建和标定思路。最后,仿真研究了单次喷射、后喷以及不同后喷策略条件下颗粒物的生成特性和演变规律。研究结果表明:后喷...

【文章来源】： 华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：97 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 诸论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
2 后喷模式下柴油机颗粒物排放特性的试验研究
    2.1 试验装置和方法
    2.2 后喷油量对燃烧放热率的影响
    2.3 喷射压力对燃烧放热率的影响
    2.4 后喷油量对颗粒物排放特性的影响
    2.5 喷射压力对颗粒物排放特性的影响
    2.6 经济性分析
    2.7 本章小结
3 柴油机碳烟颗粒物生成计算理论与模型
    3.1 缸内燃烧三维计算模型的建立
    3.2 控制方程及计算模型
    3.3 基于矩方法的碳烟生成过程计算模型
    3.4 网格划分
    3.5 边界条件及初始条件设置
    3.6 模型验证
    3.7 本章小结
4 单次喷射和后喷模式下颗粒物生成特性的模拟研究
    4.1 模拟方案
    4.2 颗粒物数量和质量分布演变过程分析
    4.3 碳烟生成子过程分析
    4.4 基于三维数据的颗粒物排放特性分析
    4.5 本章小结
5 不同后喷策略下颗粒物生成演变过程的模拟研究
    5.1 模拟计算方案
    5.2 后喷油量对颗粒物生成特性的影响研究
    5.3 喷射压力对颗粒物特性影响的模拟研究
    5.4 本章小结
6 全文总结和展望
    6.1 主要研究工作和结论
    6.2 展望与建议
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]柴油、生物柴油后喷燃烧过程中颗粒物粒数粒径及质量的变化规律 [J]. 张许扬,卫将军,吕刚,宋崇林.  燃烧科学与技术. 2017(03)
[2]后喷间隔角对柴油机燃烧过程中颗粒物数密度、粒径分布及质量的影响 [J]. 杨征睿,宋崇林,卫将军,吕刚,宋金瓯.  燃烧科学与技术. 2016(06)
[3]近后喷射对柴油机颗粒粒径分布的影响 [J]. 罗悦齐,李新令,李昂,黄震.  工程热物理学报. 2016(07)
[4]后喷对高压共轨柴油机排放及燃油经济性的影响 [J]. 张立淼,宋崇林,李浩,宋金瓯,吕刚,武政杰,马鹏.  燃烧科学与技术. 2015(03)
[5]后喷时刻和EGR率对柴油低温燃烧和排放的影响 [J]. 赵伟,张全长,张春化.  长安大学学报(自然科学版). 2014(04)
[6]多次喷射与EGR耦合控制对柴油机性能和排放影响的试验研究 [J]. 王浒,尧命发,郑尊清,岳艳,陆史浩.  内燃机学报. 2010(01)
[7]我国重卡用柴油机发展趋势 [J]. 晓青.  重型汽车. 2003(05)

硕士论文
[1]丁醇/柴油混合燃料燃烧及颗粒物排放特性研究[D]. 李鹏磊.吉林大学 2017
[2]氢气缸内直喷分层稀燃双燃料发动机仿真及试验研究[D]. 刘林.吉林大学 2017
[3]柴油机碳烟缸内氧化过程的仿真研究[D]. 陶冶.天津大学 2010



本文编号：3482680