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喷油参数对双对置发动机喷雾燃烧过程的影响研究
| 论文题名： | 喷油参数对双对置发动机喷雾燃烧过程的影响研究 |
| 关键词： | 喷油参数;双对置发动机;喷雾燃烧;数值模拟 |
| 摘要： | 随着环境污染的日渐加剧和石油资源的日益枯竭，以及各国对排放的要求越来越严格，因此对发动机的动力性、经济性、排放性提出了更高的要求，OPOC发动机以其轻质，高功率密度等优点，得到了广泛的关注。对缸内喷雾燃烧过程的改善是解决上述问题的关键因素，而喷油系统直接影响燃油的雾化质量，进而影响缸内混合气形成与燃烧过程。因此，研究喷油系统参数对OPOC发动机喷雾燃烧过程的影响规律具有十分重要的意义。 本文系统的论述了缸内喷雾燃烧过程的三维数值模拟计算方法和数值计算模型，对缸内气体湍流模型、喷雾模型、缸内燃烧和排放模型进行了具体的理论分析。应用三维CFD软件FIRE对缸内的喷雾燃烧过程进行了数值模拟，分析了喷油提前角和喷孔直径对OPOC发动机混合气形成、燃烧和排放的影响规律，着重考察了对滞燃期、放热率、燃空当量比、燃油蒸发率、温度场和排放物质量分数的影响，研究结果表明： (1)喷油提前角的影响：随着喷油的提前，燃烧开始时刻提前，滞燃期变长，在此期间喷入燃烧室的燃料增多，燃烧开始时刻的燃油蒸发率增大，导致预混合燃烧增强，放热率的峰值增大，同时缸内最高燃烧温度也随之增大，这有利于指示功率的增加，但同时也会引起最大爆发压力的迅速升高，并且缸内温度的升高会引起NOx排放量增加，由于燃烧比较充分，所以Soot排放量会相应减少。 (2)喷孔直径的影响：喷孔直径对滞燃期的影响不大，在喷油量相同的条件下，喷孔直径增大，油束的贯穿距离增大，容易导致燃油着壁，使得燃烧不充分，Soot排放量增多。随着喷孔直径的减小，SMD变小，未蒸发燃油质量减少，提高了燃油的雾化质量，有利于提高指示功率，并适当减小了燃油消耗率，减小喷孔直径对Soot排放的控制效果比较明显，但同时缸内温度的升高也会导致NOx排放量的增加。 |
| 作者： | 赵晓辉 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 张翼;许俊峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中北大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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