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基于LabVIEW不同燃烧室形状的天然气发动机排放预测
| 论文题名： | 基于LabVIEW不同燃烧室形状的天然气发动机排放预测 |
| 关键词： | 天然气发动机;压缩比;燃烧室形状;排放预测;汽车发动机 |
| 摘要： | 能源和排放污染问题是21世纪汽车发动机的两大研究主题，世界各国定出愈加苛刻的排放法规，以限制汽车发动机排放量，并积极进行各方面研究，采取措施来缓解能源日渐枯竭和环境恶化问题。点燃式发动机燃料众多，包括汽油、天然气、液化石油气、掺氢气天然气等，其中天然气具有含碳量低热值高等特点，而且储量丰富，易于储存和运输，它作为一种清洁燃料，已经成为一种重要的发动机能源并得到广泛使用。国内外很多学者也进行了大量相关的理论和实验研究，研究包括工作过程模拟、燃烧化学动力学机理研究、排放性能以及综合性能研究等，对它的排放研究更是人们追逐的热点。借鉴前人成果，本文以LabVIEW为软件平台，以天然气发动机为主要研究对象，建立了点燃式发动机的排放预测程序，主要工作包括： (1)建立了点燃式发动机的准维排放预测模型：包括利用双区模型预测CO、CO2、O，、H，、H2O、OH、H、O、NO、NO、这10种燃烧平衡产物的排放，和在燃烧平衡计算基础上，利用Zeldovich部分平衡浓度法预测NO排放。 (2)在LabVIEW中实现点燃式发动机排放预测程序，为使程序通用化，以适应不同燃料、不同机型和不同工况的变参数计算需求，将表征燃料种类、机型和工况的结构参数和运行参数分类并界面化，并以6135ZG天然气发动机和492Q型汽油机为例来说明程序不同燃料、不同机型和变工况的功能。 (3)考虑到进行燃烧阶段几何参数计算时燃烧室形状差异的影响，论文选择5种典型的点燃式发动机燃烧室：天然气发动机浅盆形燃烧室、半球形燃烧室、碗形燃烧室、楔形燃烧室、浴盆形燃烧室，将这5种燃烧室尺寸参数化，在节点积分法基础上，根据各自的特点，确定了相应的燃烧几何参数计算方法(包括节点划分方法和积分叠加公式)，并编写了相应的程序。 (4)以6135ZG天然气发动机为验证和应用实例：首先预测了额定工况下10种燃烧平衡产物排放和非平衡产物NO排放，验证了程序的正确性，同时分析了这一工况下CO、CO2、NO三种排放物缸内变化规律；随后预测分析了压缩比和燃烧室形状对6135ZG天然气发动机排放的影响；最后，选定一个相同工况点，将天然气发动机的预测排放值与原柴油机的实测排放值进行了对比。 |
| 作者： | 展靖华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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