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天然气发动机稀薄燃烧试验研究与数值模拟
| 论文题名： | 天然气发动机稀薄燃烧试验研究与数值模拟 |
| 关键词： | 汽车发动机;天然气发动机;稀薄燃烧;台架试验;数值模拟 |
| 摘要： | 在大气环境污染日益严重，而排放法规日益苛刻的今天，天然气作为一种清洁燃料，已经成为车用发动机未来燃料的首选。合理的采用天然气发动机燃烧控制技术，不但可使天然气发动机保持原有发动机的动力性，而且还能降低成本，提高发动机的经济性。而天然气发动机稀薄燃烧由于其具有排放低、热效率高、经济性好的优点，成为车用发动机首选燃烧方式。 本文针对一台点燃式天然气发动机，分别在最大扭矩工况和标定工况下，进行了台架试验，通过改变点火提前角和空燃比，实测缸内压力示功图、压力升高率，通过压力示功图计算得出缸内平均温度、放热率和累积放热量等反映发动机工作性能的参数，分析这些参数的变化规律，对整机的工作性能进行评估，预判发动机在稀薄燃烧条件下出现失火和功率下降的原因，同时为数值模拟计算提供试验数据。结合实测数据和一维工作过程计算，模拟出发动机的热力循环，为三维数值模拟提供准确的边界条件。从三维数值模拟计算模型和数值计算方法出发，结合缸内气体的湍流流动模型、燃烧模型和排放模型，根据天然气发动机的工作特性，选取合适的计算模型和方法，建立了模拟发动机进气流动、缸内燃烧、排气过程的三维动态网格，模拟计算了完整的工作循环过程，得出发动机在不同曲轴转角下的缸内的流动和燃烧情况，并将模拟结果和试验进行对比，分析天然气发动机稀薄燃烧条件下存在问题的原因，为发动机工作性能的进一步改进优化提供理论依据。 |
| 作者： | 吴家平 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 成晓北 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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