柴油引燃变组分煤层气发动机缸内燃烧及排放特性研究
发布时间：2022-10-11 19:21
从汽车的发明到社会的认可和大量使用,汽车已经形成了其独特的发展方式。并不断推进社会的改革和进步。而决定发动机性能的差异中发动机的燃烧首当其冲,科技发展在追求高性能发动机的同时也注意到了其带来的对环境不可逆的损伤。所以人们需要寻找和探索新型燃烧方式和清洁燃料,煤层气开始进入人们的视线。因其燃烧环保而备受关注。所以我们有必要对其在发动机中的燃烧进行研究。本文基于Pro/Engineer建立发动机燃烧室的模型,并通过CONVERGE进行发动机缸内燃烧仿真模拟。因没有符合柴油引燃煤层气燃烧的反应和动力学模型,所以通过化学分析动力学软件Chemkin-Pro对柴油引燃变组分燃烧机理进行简化与合并,通过采用经过大量实验验证和优化的详细反应机理进行简化,采用美国劳伦斯国家实验室详细的正庚烷燃烧机理代替柴油燃烧,并采用南加利福尼亚大学详细的天然气燃烧机理代替煤层气的燃烧,并将其简化后和GRI 3.0反应机理中的NOx的反应机理进行合并形成本文模拟所需燃烧机理。探究柴油引燃变组分煤层气发动机缸内燃烧及排放特性。通过仿真模拟发现:（1）煤层气中甲烷含量的上升,提高了缸内燃烧热负荷,缸...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 煤层气资源概况
1.3 国内外发展现状
1.4 本文主要研究内容
2 柴油引燃变组分煤层气理论基础和反应模型的建立
2.1 柴油引燃变组分煤层气理论基础
2.1.1 柴油引燃煤层气燃烧机理简化方法
2.1.2 柴油缸内燃烧反应机理的简化
2.1.3 煤层气缸内燃烧反应机理的简化
2.1.4 柴油引燃煤层气机理整合
2.2 柴油引燃变组分煤层气模型建立
2.2.1 计算流体力学基本方程
2.2.2 湍流模型
2.2.3 喷雾模型
2.2.4 液滴模型
2.2.5 燃烧模型
2.2.6 NOX模型
2.3 本章小结
3 发动机缸内燃烧模型建立与验证
3.1 发动机模型的建立
3.2 发动机燃烧模型的验证
3.3 本章小结
4 柴油引燃变组分煤层气研究
4.1 甲烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.2 乙烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.3 丙烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.4 低甲烷组分加氢对发动机燃烧特性的影响
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CONVERGE软件的发动机燃烧室模型构建[J]. 林煜. 汽车实用技术. 2019(20)
[2]大缸径二冲程天然气发动机燃烧及排放特性仿真[J]. 吴学舜,胡明艳,肖邦,杜德峰,曾健,韩志强. 中国科技论文. 2019(08)
[3]加快煤层气发展应妥善解决常规能源与非常规能源的矛盾——中国石油煤层气业务发展现状、存在问题与有关建议[J]. 王峰,徐凤银,王凤林. 北京石油管理干部学院学报. 2019(01)
[4]预燃室式天然气发动机燃烧及排放性能模拟[J]. 吴学舜,楚云路,胡明艳,肖邦,曾健,韩志强. 中国科技论文. 2018(24)
[5]喷气正时对双燃料直喷发动机性能的影响[J]. 杜聪,王艳华,李煜华. 中国科技论文. 2018(23)
[6]新形势下中国煤层气勘探开发面临的挑战与机遇[J]. 门相勇,韩征,宫厚健,王彧嫣. 天然气工业. 2018(09)
[7]中美煤层气资源分布特征和开发现状对比及启示[J]. 李登华,高煖,刘卓亚,昝昕,郑志红,贾君,吴家萍. 煤炭科学技术. 2018(01)
[8]煤层气发动机HC和NO排放模型及试验[J]. 左承基,钱叶剑,顾红兰. 农业机械学报. 2005(09)
[9]基于爆震控制煤层气发动机点火系统的设计[J]. 左承基,滕勤,方会咏. 车用发动机. 2005(03)
[10]煤层气发动机CO排放量数值模拟及试验[J]. 左承基,钱叶剑,顾红兰. 热科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]多组分石油基表征燃料反应机理模型及其应用研究[D]. 肖干.华中科技大学 2016
[2]气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究[D]. 钱叶剑.合肥工业大学 2009
硕士论文
[1]煤层气发动机工作过程数值仿真模拟[D]. 谢俊.中北大学 2019
[2]山西省中煤级储层物性研究及煤层气开发潜力评价[D]. 段超超.中国矿业大学 2019
[3]掺氢对丁醇点燃式发动机起动及怠速性能影响的仿真研究[D]. 黄珊.吉林大学 2018
[4]Miller循环煤层气发动机的仿真优化研究[D]. 蔡俊俊.西南交通大学 2017
[5]天然气/柴油反应活性控制压燃反应机理仿真研究[D]. 张永鑫.吉林大学 2016
[6]煤层气发动机燃烧的数值模拟与分析[D]. 王文娟.山东理工大学 2013
[7]火花点火式煤层气发动机控制模型及动态仿真研究[D]. 张莲.合肥工业大学 2004
[8]火花点火式发动机燃用变组分煤层气研究[D]. 郭威.合肥工业大学 2003
本文编号：3691144
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 煤层气资源概况
1.3 国内外发展现状
1.4 本文主要研究内容
2 柴油引燃变组分煤层气理论基础和反应模型的建立
2.1 柴油引燃变组分煤层气理论基础
2.1.1 柴油引燃煤层气燃烧机理简化方法
2.1.2 柴油缸内燃烧反应机理的简化
2.1.3 煤层气缸内燃烧反应机理的简化
2.1.4 柴油引燃煤层气机理整合
2.2 柴油引燃变组分煤层气模型建立
2.2.1 计算流体力学基本方程
2.2.2 湍流模型
2.2.3 喷雾模型
2.2.4 液滴模型
2.2.5 燃烧模型
2.2.6 NOX模型
2.3 本章小结
3 发动机缸内燃烧模型建立与验证
3.1 发动机模型的建立
3.2 发动机燃烧模型的验证
3.3 本章小结
4 柴油引燃变组分煤层气研究
4.1 甲烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.2 乙烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.3 丙烷组分变化对发动机燃烧特性的影响
4.4 低甲烷组分加氢对发动机燃烧特性的影响
4.5 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CONVERGE软件的发动机燃烧室模型构建[J]. 林煜. 汽车实用技术. 2019(20)
[2]大缸径二冲程天然气发动机燃烧及排放特性仿真[J]. 吴学舜,胡明艳,肖邦,杜德峰,曾健,韩志强. 中国科技论文. 2019(08)
[3]加快煤层气发展应妥善解决常规能源与非常规能源的矛盾——中国石油煤层气业务发展现状、存在问题与有关建议[J]. 王峰,徐凤银,王凤林. 北京石油管理干部学院学报. 2019(01)
[4]预燃室式天然气发动机燃烧及排放性能模拟[J]. 吴学舜,楚云路,胡明艳,肖邦,曾健,韩志强. 中国科技论文. 2018(24)
[5]喷气正时对双燃料直喷发动机性能的影响[J]. 杜聪,王艳华,李煜华. 中国科技论文. 2018(23)
[6]新形势下中国煤层气勘探开发面临的挑战与机遇[J]. 门相勇,韩征,宫厚健,王彧嫣. 天然气工业. 2018(09)
[7]中美煤层气资源分布特征和开发现状对比及启示[J]. 李登华,高煖,刘卓亚,昝昕,郑志红,贾君,吴家萍. 煤炭科学技术. 2018(01)
[8]煤层气发动机HC和NO排放模型及试验[J]. 左承基,钱叶剑,顾红兰. 农业机械学报. 2005(09)
[9]基于爆震控制煤层气发动机点火系统的设计[J]. 左承基,滕勤,方会咏. 车用发动机. 2005(03)
[10]煤层气发动机CO排放量数值模拟及试验[J]. 左承基,钱叶剑,顾红兰. 热科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]多组分石油基表征燃料反应机理模型及其应用研究[D]. 肖干.华中科技大学 2016
[2]气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究[D]. 钱叶剑.合肥工业大学 2009
硕士论文
[1]煤层气发动机工作过程数值仿真模拟[D]. 谢俊.中北大学 2019
[2]山西省中煤级储层物性研究及煤层气开发潜力评价[D]. 段超超.中国矿业大学 2019
[3]掺氢对丁醇点燃式发动机起动及怠速性能影响的仿真研究[D]. 黄珊.吉林大学 2018
[4]Miller循环煤层气发动机的仿真优化研究[D]. 蔡俊俊.西南交通大学 2017
[5]天然气/柴油反应活性控制压燃反应机理仿真研究[D]. 张永鑫.吉林大学 2016
[6]煤层气发动机燃烧的数值模拟与分析[D]. 王文娟.山东理工大学 2013
[7]火花点火式煤层气发动机控制模型及动态仿真研究[D]. 张莲.合肥工业大学 2004
[8]火花点火式发动机燃用变组分煤层气研究[D]. 郭威.合肥工业大学 2003
本文编号：3691144
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