基于内部选择性非催化还原技术的复合喷射发动机机内净化研究
发布时间：2021-08-05 04:53
作为汽车消费大国,我国一直面临着能源危机和环境污染的双重压力。为了应对日益严苛的排放法规,开发新的发动机节能减排技术就显得迫在眉睫。传统技术手段在发动机动力性与排放水平之间、各个排放物之间都存在明显的权衡（Trade Off）关系。本课题结合掺水燃烧技术与选择性非催化还原技术（SNCR）,开发出了具有二者各自优势的新型复合机内净化方法:氨水缸内直喷内部SNCR。该技术能适应广泛的发动机使用需求,在一定程度上弱化了各trade off指标之间的博弈关系,在满足动力输出的基础上实现了对氮氧化物（NOx）等排放物综合减排能力的提升。针对提出的氨水缸内直喷内部SNCR,本文利用仿真与实验手段做了广泛研究,对该技术进行了较为全面的评价。本文开展的主要研究工作和所获结论如下:首先,利用已有文献机理并整合以适用于发动机内部SNCR需求,基于CHEMKIN软件计算了均质预混条件下,基础燃料（PRF90）的层流火焰速度、化学点火滞燃期以及主要关键基团的变化规律,探究了影响SNCR技术高效还原NOx的重要因素。结果表明:氨水中水成分蒸发吸热降低了可燃混合气的层流...
【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】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国轻型汽车排放法规主要污染物限值演化
图 1.2 国际海事组织（IMO）新造发动机氮氧化物排放限值表 1.2 国际海事组织（IMO）新造发动机氮氧化物排放限值生效时间NOx限值（g·kW-1·h-1），发动机转速 n（n＜130 130≤n≤2000 2000 年 17 45×n-0.22011 年 14.4 44×n-0.23
以往按照排放技术的应用场合可分为汽油机排放技术和柴油机排放技术。但是一方面现在发动机技术更新迭代速度很快，汽油机与柴油机的技术结合程度越来越高，比如马自达在 2018 年 11 月推出了世界上第一款商用汽油发动机 Skyactiv-X，实现了空气、汽油混合物的压燃点火[4]。另一方面，汽油机和柴油机采用的排放控制技术越来越统一，逐步走向了通用性。因此这里不以汽油机、柴油机分类讨论，而以“机内”、“机外”为界来作一概述。1.2.1 机内净化技术机内净化是指从污染物的生成机理出发，改良发动机以实现精细化燃烧控制，进而抑制主要污染物的一系列技术。在空间上，这些技术手段都是在发动机燃烧室内部实现；在时间上，这些技术手段都是发生在排气门开启前。因此统称此类技术为“机内”净化技术，以区别于“机外”。图 1.2 给出了机内净化技术的主要技术路线、实施手段及减排目标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DME分布特征对微火源引燃汽油混合燃烧过程的影响[J]. 杨欢,谢辉,陈韬,赵华. 燃烧科学与技术. 2018(05)
[2]驻涡渠化活塞形貌对提升汽油机压缩比的数值模拟[J]. 邸立明,赵鹏,孔凡树,齐田斌. 燕山大学学报. 2018(02)
[3]低碳氨发动机的研究[J]. 胡剑全,谢珊,吴一纯,郑剑香,梅文中. 可再生能源. 2014(10)
[4]日本开始研发氨燃料电池,目标是发电效率超过45%[J]. 丸山正明. 功能材料信息. 2014(01)
[5]Urea-SCR催化器压力损失及其对柴油机性能的影响[J]. 辛喆,王顺喜,张寅,李钊婧,张云龙,云峰. 农业工程学报. 2011(08)
[6]发动机临界爆震控制特性研究[J]. 高青,金英爱,玄哲浩,李明,方瑛. 汽车工程. 2003(06)
[7]CFD技术及在现代工业中的应用[J]. 钟英杰,都晋燕,张雪梅. 浙江工业大学学报. 2003(03)
[8]四气门发动机缸内空气运动的试验和多维数值模拟计算[J]. 冯明志,李玉峰,孙晓燕,许振忠,刘书亮,史绍熙. 内燃机学报. 1999(04)
博士论文
[1]基于复合喷射的重整气缸内直喷对发动机燃烧及颗粒物排放特性影响的研究[D]. 孙耀.吉林大学 2018
[2]柴油车尾气净化NH3-SCR催化剂[D]. 庞磊.华中科技大学 2014
[3]直喷汽油机缸内过程稳定性机理的可视化研究[D]. 陈豪.上海交通大学 2014
[4]新型循环内燃机工质移缸和喷水做功节能原理与应用基础[D]. 卢勇.清华大学 2014
[5]基于神经网络和遗传算法的Atkinson循环发动机全负荷范围性能优化研究[D]. 赵金星.上海交通大学 2013
[6]稀燃天然气发动机燃烧循环变动特性及动力学特征研究[D]. 姚宝峰.北京交通大学 2011
[7]汽油机爆震诊断与控制策略的研究[D]. 王彦岩.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]掺水乳化柴油喷雾燃烧特性研究[D]. 唐劼.华中科技大学 2016
[2]柴油机进气道喷水技术的试验研究和仿真分析[D]. 李玉娟.太原理工大学 2012
[3]多目标优化的Pareto解的表达与求取[D]. 童晶.武汉科技大学 2009
[4]柴油机燃用乳化重油的模拟分析[D]. 王晓辉.大连理工大学 2008
[5]带精英策略的非支配排序遗传算法的研究与应用[D]. 郑强.浙江大学 2006
[6]非支配排序遗传算法（NSGA）的研究与应用[D]. 高媛.浙江大学 2006
本文编号：3323106
【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】：155 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
中国轻型汽车排放法规主要污染物限值演化
图 1.2 国际海事组织（IMO）新造发动机氮氧化物排放限值表 1.2 国际海事组织（IMO）新造发动机氮氧化物排放限值生效时间NOx限值（g·kW-1·h-1），发动机转速 n（n＜130 130≤n≤2000 2000 年 17 45×n-0.22011 年 14.4 44×n-0.23
以往按照排放技术的应用场合可分为汽油机排放技术和柴油机排放技术。但是一方面现在发动机技术更新迭代速度很快，汽油机与柴油机的技术结合程度越来越高，比如马自达在 2018 年 11 月推出了世界上第一款商用汽油发动机 Skyactiv-X，实现了空气、汽油混合物的压燃点火[4]。另一方面，汽油机和柴油机采用的排放控制技术越来越统一，逐步走向了通用性。因此这里不以汽油机、柴油机分类讨论，而以“机内”、“机外”为界来作一概述。1.2.1 机内净化技术机内净化是指从污染物的生成机理出发，改良发动机以实现精细化燃烧控制，进而抑制主要污染物的一系列技术。在空间上，这些技术手段都是在发动机燃烧室内部实现；在时间上，这些技术手段都是发生在排气门开启前。因此统称此类技术为“机内”净化技术，以区别于“机外”。图 1.2 给出了机内净化技术的主要技术路线、实施手段及减排目标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]DME分布特征对微火源引燃汽油混合燃烧过程的影响[J]. 杨欢,谢辉,陈韬,赵华. 燃烧科学与技术. 2018(05)
[2]驻涡渠化活塞形貌对提升汽油机压缩比的数值模拟[J]. 邸立明,赵鹏,孔凡树,齐田斌. 燕山大学学报. 2018(02)
[3]低碳氨发动机的研究[J]. 胡剑全,谢珊,吴一纯,郑剑香,梅文中. 可再生能源. 2014(10)
[4]日本开始研发氨燃料电池,目标是发电效率超过45%[J]. 丸山正明. 功能材料信息. 2014(01)
[5]Urea-SCR催化器压力损失及其对柴油机性能的影响[J]. 辛喆,王顺喜,张寅,李钊婧,张云龙,云峰. 农业工程学报. 2011(08)
[6]发动机临界爆震控制特性研究[J]. 高青,金英爱,玄哲浩,李明,方瑛. 汽车工程. 2003(06)
[7]CFD技术及在现代工业中的应用[J]. 钟英杰,都晋燕,张雪梅. 浙江工业大学学报. 2003(03)
[8]四气门发动机缸内空气运动的试验和多维数值模拟计算[J]. 冯明志,李玉峰,孙晓燕,许振忠,刘书亮,史绍熙. 内燃机学报. 1999(04)
博士论文
[1]基于复合喷射的重整气缸内直喷对发动机燃烧及颗粒物排放特性影响的研究[D]. 孙耀.吉林大学 2018
[2]柴油车尾气净化NH3-SCR催化剂[D]. 庞磊.华中科技大学 2014
[3]直喷汽油机缸内过程稳定性机理的可视化研究[D]. 陈豪.上海交通大学 2014
[4]新型循环内燃机工质移缸和喷水做功节能原理与应用基础[D]. 卢勇.清华大学 2014
[5]基于神经网络和遗传算法的Atkinson循环发动机全负荷范围性能优化研究[D]. 赵金星.上海交通大学 2013
[6]稀燃天然气发动机燃烧循环变动特性及动力学特征研究[D]. 姚宝峰.北京交通大学 2011
[7]汽油机爆震诊断与控制策略的研究[D]. 王彦岩.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]掺水乳化柴油喷雾燃烧特性研究[D]. 唐劼.华中科技大学 2016
[2]柴油机进气道喷水技术的试验研究和仿真分析[D]. 李玉娟.太原理工大学 2012
[3]多目标优化的Pareto解的表达与求取[D]. 童晶.武汉科技大学 2009
[4]柴油机燃用乳化重油的模拟分析[D]. 王晓辉.大连理工大学 2008
[5]带精英策略的非支配排序遗传算法的研究与应用[D]. 郑强.浙江大学 2006
[6]非支配排序遗传算法（NSGA）的研究与应用[D]. 高媛.浙江大学 2006
本文编号：3323106
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