柴油引燃天然气发动机缸内流场演变规律的研究
发布时间：2021-01-09 22:34
严峻的能源形势、汽车排放物的污染及日趋严格的排放法规,推动着内燃机净化技术的不断发展。柴油引燃天然气发动机凭借其低使用成本、高排放清洁度、高热效率潜力等方面的优势而受到了广泛关注。目前,由于其中低负荷THC排放高、热效率低,高负荷时易爆震燃烧等问题的存在而阻碍了其应用领域的拓展。内燃机缸内气体的流动过程和分布形式直接决定着燃烧过程的优劣,而发动机转速、进排气系统、燃料供给策略、燃烧室形状与尺寸等都会直接影响缸内流场的演变历程。本研究以一台由柴油机改装的柴油引燃天然气发动机为原型,利用数值模拟平台,对发动机缸内气流运动轨迹、混合气的形成过程和燃烧过程展开了研究,为深入理解并合理组织柴油引燃天然气发动机缸内的流动提供数据积累。首先针对1335 r/min、238N·m工况下原机缸内的气流运动过程进行了分析,结果表明:在进气过程初期,经过螺旋气道的气流起主导作用,缸内以旋流运动为主,并夹杂微小涡团,旋转惯性能够一直持续到做功行程。缸内平均湍动能在进气门开启和喷油时出现两个峰值,同时进气行程中较高的湍动能不能持续到压缩行程后期,耗散较快。天然气在进气行程主要进行轴向掺混,在压缩行程主要进行径向...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球能源消费量结构
图 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油储量分布[2]汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，对环境的负面影响不容小觑。汽车消耗了全球汽油的 40%，排放的尾气占大气污染源总量的 50%以上[4]。虽然汽车排放水平已大幅度降低，但我国的汽车保有量还在飞速上升，截至 2017 年 6 月已突破 2 亿，就在 2016 年，全国的汽车排放污染物就达 3939.3 万吨[5]，如图 1.3，汽车排放污染物对大城市的环境污染现状仍旧严峻。 全国汽车污染物排放量变化趋势[5]图 1.4 替代能源对石油的替代量变
图 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油储量分布[2]汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，对环境的负面影响不容小觑。汽车消耗了全球汽油的 40%，排放的尾气占大气污染源总量的 50%以上[4]。虽然汽车排放水平已大幅度降低，但我国的汽车保有量还在飞速上升，截至 2017 年 6 月已突破 2 亿，就在 2016 年，全国的汽车排放污染物就达 3939.3 万吨[5]，如图 1.3，汽车排放污染物对大城市的环境污染现状仍旧严峻。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国汽车尾气污染现状及治理对策[J]. 余建峰. 环境与发展. 2017(09)
[2]替代能源发展对我国石油需求影响分析[J]. 牛犁,王柏苍,闫敏,靳烨. 石油科技论坛. 2017(03)
[3]浅析当前我国雾霾现状及治理对策[J]. 曹毅,王玉爽,岳坤,仇汝臣,钟立梅. 山东化工. 2017(07)
[4]试论雾霾现况与环保技术[J]. 王少梅,李茜倩,谷娜. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2015(05)
[5]新能源汽车的发展现状与对策[J]. 赵秀霞. 能源研究与信息. 2014(01)
[6]基于KIVA的内燃机燃烧室内湍流流动的数值模拟计算[J]. 邹振宇,解茂昭,刘晶. 吉林建筑工程学院学报. 2012(04)
[7]柴油发动机及车辆排放法规的发展动态[J]. 冀树德,张伟,高波,杨天军,刘志刚. 铁道机车车辆. 2011(S1)
[8]喷雾破碎模型在内燃机CFD中的应用[J]. 史春涛,任立红,于善颖,刘志锋. 拖拉机与农用运输车. 2006(03)
[9]CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发[J]. 陆金龙,张熠盛,王鑫泽,翟永辉. 现代车用动力. 2004(03)
[10]柴油引燃天然气发动机着火特性及其影响因素的研究[J]. 林志强,苏万华,王国祥. 燃烧科学与技术. 2003(03)
博士论文
[1]高稀释—预混合天然气发动机燃烧过程分析与优化[D]. 李伟峰.吉林大学 2016
[2]燃烧边界条件对车用重型天然气发动机燃烧及排放的影响[D]. 余小草.吉林大学 2013
[3]柴油机缸内流场的PIV技术应用研究及数值模拟[D]. 梁桂华.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]燃烧室形状对引燃柴油自燃规律及缸内流场的影响[D]. 李慧.吉林大学 2017
[2]天然气/柴油双燃料发动机喷气策略研究[D]. 尤金文.吉林大学 2016
[3]适于天然气/柴油双燃料发动机的燃烧室设计[D]. 杨舟.吉林大学 2016
[4]混合气浓度场分布对稀燃天然气发动机性能的影响[D]. 王建堃.吉林大学 2016
[5]柴油引燃缸内直喷天然气发动机爆震燃烧过程的仿真研究[D]. 李晓晓.吉林大学 2015
[6]喷油规律对双燃料发动机燃烧过程的影响[D]. 管鑫.吉林大学 2014
[7]内燃机缸内湍流流动的数值模拟[D]. 刘晶.大连理工大学 2007
[8]燃烧室形状和喷气时刻对CNG发动机燃烧影响的研究[D]. 李浩荡.吉林大学 2006
[9]柴油机进气道稳流试验研究及气体流动仿真[D]. 孙则强.吉林大学 2005
[10]柴油机缸内气流运动模拟[D]. 王宇琳.昆明理工大学 2002
本文编号：2967524
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球能源消费量结构
图 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油储量分布[2]汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，对环境的负面影响不容小觑。汽车消耗了全球汽油的 40%，排放的尾气占大气污染源总量的 50%以上[4]。虽然汽车排放水平已大幅度降低，但我国的汽车保有量还在飞速上升，截至 2017 年 6 月已突破 2 亿，就在 2016 年，全国的汽车排放污染物就达 3939.3 万吨[5]，如图 1.3，汽车排放污染物对大城市的环境污染现状仍旧严峻。 全国汽车污染物排放量变化趋势[5]图 1.4 替代能源对石油的替代量变
图 1.2 1996 年、2006 年、2016 年探明的石油储量分布[2]汽车作为现代社会不可或缺的交通工具，对环境的负面影响不容小觑。汽车消耗了全球汽油的 40%，排放的尾气占大气污染源总量的 50%以上[4]。虽然汽车排放水平已大幅度降低，但我国的汽车保有量还在飞速上升，截至 2017 年 6 月已突破 2 亿，就在 2016 年，全国的汽车排放污染物就达 3939.3 万吨[5]，如图 1.3，汽车排放污染物对大城市的环境污染现状仍旧严峻。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国汽车尾气污染现状及治理对策[J]. 余建峰. 环境与发展. 2017(09)
[2]替代能源发展对我国石油需求影响分析[J]. 牛犁,王柏苍,闫敏,靳烨. 石油科技论坛. 2017(03)
[3]浅析当前我国雾霾现状及治理对策[J]. 曹毅,王玉爽,岳坤,仇汝臣,钟立梅. 山东化工. 2017(07)
[4]试论雾霾现况与环保技术[J]. 王少梅,李茜倩,谷娜. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2015(05)
[5]新能源汽车的发展现状与对策[J]. 赵秀霞. 能源研究与信息. 2014(01)
[6]基于KIVA的内燃机燃烧室内湍流流动的数值模拟计算[J]. 邹振宇,解茂昭,刘晶. 吉林建筑工程学院学报. 2012(04)
[7]柴油发动机及车辆排放法规的发展动态[J]. 冀树德,张伟,高波,杨天军,刘志刚. 铁道机车车辆. 2011(S1)
[8]喷雾破碎模型在内燃机CFD中的应用[J]. 史春涛,任立红,于善颖,刘志锋. 拖拉机与农用运输车. 2006(03)
[9]CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发[J]. 陆金龙,张熠盛,王鑫泽,翟永辉. 现代车用动力. 2004(03)
[10]柴油引燃天然气发动机着火特性及其影响因素的研究[J]. 林志强,苏万华,王国祥. 燃烧科学与技术. 2003(03)
博士论文
[1]高稀释—预混合天然气发动机燃烧过程分析与优化[D]. 李伟峰.吉林大学 2016
[2]燃烧边界条件对车用重型天然气发动机燃烧及排放的影响[D]. 余小草.吉林大学 2013
[3]柴油机缸内流场的PIV技术应用研究及数值模拟[D]. 梁桂华.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]燃烧室形状对引燃柴油自燃规律及缸内流场的影响[D]. 李慧.吉林大学 2017
[2]天然气/柴油双燃料发动机喷气策略研究[D]. 尤金文.吉林大学 2016
[3]适于天然气/柴油双燃料发动机的燃烧室设计[D]. 杨舟.吉林大学 2016
[4]混合气浓度场分布对稀燃天然气发动机性能的影响[D]. 王建堃.吉林大学 2016
[5]柴油引燃缸内直喷天然气发动机爆震燃烧过程的仿真研究[D]. 李晓晓.吉林大学 2015
[6]喷油规律对双燃料发动机燃烧过程的影响[D]. 管鑫.吉林大学 2014
[7]内燃机缸内湍流流动的数值模拟[D]. 刘晶.大连理工大学 2007
[8]燃烧室形状和喷气时刻对CNG发动机燃烧影响的研究[D]. 李浩荡.吉林大学 2006
[9]柴油机进气道稳流试验研究及气体流动仿真[D]. 孙则强.吉林大学 2005
[10]柴油机缸内气流运动模拟[D]. 王宇琳.昆明理工大学 2002
本文编号：2967524
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