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低浓度瓦斯单缸可视化发动机的研制开发
| 论文题名： | 低浓度瓦斯单缸可视化发动机的研制开发 |
| 关键词： | 低浓度瓦斯单缸;可视化发动机;湍流燃烧模型;数据采集 |
| 摘要： | 我国是煤炭资源大国，煤层气资源极为丰富，其理化特性非常适合作为内燃机的代用燃料，驱动发电机组发电。但是每年在煤炭开采过程中，产生的相当于130多亿m3纯甲烷的瓦斯中，有60％以上由于浓度太低，无法利用，被直接排入大气，造成了资源浪费和环境污染。 本文完成了由淄博柴油机总公司提供的8300煤层气发动机改造成低浓度瓦斯单缸可视化发动机的设计工作，包括为之配备润滑系统、混合气配制系统、点火系统、时序控制系统、同步的数据采集系统和高速摄影系统及相关控制系统。并进行了初步的试验，结果表明：该装置能够观测到发动机缸内的燃烧过程，能够记录下燃烧过程照片和缸内压力随曲轴转角的变化规律；低浓度瓦斯单缸可视化发动机能够完成预期的试验功能。 同时，针对低浓度瓦斯建立了发动机缸内准维双区湍流燃烧模型，分析处理试验数据。此模型能根据实测的燃烧压力曲线计算出层流燃烧速度、已燃气火焰温度及火焰传播速度等参数随压力、当量比、发动机转速、点火提前角的变化规律。 通过试验数据与模型计算结果的对比分析，表明：浓混合气较稀混合气，燃烧速度更快，燃烧放热率也更大，使最高压力，压力上升率更大，缸内温度上升的速度加快，最高温度也越大。当量比为Φ=1.1时，燃烧过程历时最短，压力升高率最高，爆压也最高；当Φ=1.0时，高转速的压力升高率略大于低转速的升高率；当Φ=0.8时，反而低转速时的压力升高率明显高于高转速的升高率；总的来说，无论转速如何，Φ值较小的最高压力较小，燃烧过程滞后。 |
| 作者： | 董玉振 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 邓德乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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