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4190ZLC型柴油机进气系统对柴油机性能影响的仿真研究
| 论文题名： | 4190ZLC型柴油机进气系统对柴油机性能影响的仿真研究 |
| 关键词： | 柴油机;数值仿真;进气系统;燃烧过程 |
| 摘要： | 工业技术的发展带来了工业文明，但同时恶化了地球的环境，人们越来越意识到经济和环保的重要性。发展更有利环境的技术成为当下社会的共识，这些技术包括开发新能源、改造旧设备等。在新能源的发展完全成熟之前，改造旧设备是一条行之有效的方法。基于上述原因，轮机工程学院针对实验中心的4190ZLC柴油机开展燃油系统电控化改造项目，以改善其经济性和排放性。 由于改造后的燃油供给压力大幅度提高，原机的燃烧组织会有很大的变化。进气系统性能是决定燃烧好坏的另一主要因素。燃油系统改造之后，进气系统应该如何匹配改造，是保证整机性能的重点之一，故有必要对原机的进气系统进行研究。 本文采用逆向建模方法建立进气道曲面模型，在Pro/E软件平台上实体化进气道模型，并完成进气阀、进气阀座以及燃烧室等规则零部件的建模和组装，并在AVL FIRE软件平台上，开展稳态和瞬态仿真研究工作。 首先，通过进气道的稳态流动数值仿真，得到不同进气阀升程时的流量系数和缸内涡流比，与稳流实验台获得的数据结果吻合良好，表明建立的进气道模型是正确的。通过分析稳态仿真的三维流场，发现长气道、气阀座等的局部区域存在不利于进气流动的现象，建议对这些不合理区域进行形状优化; 其次，开展瞬态进气过程数值仿真，得到不同转速下缸内平均参数的变化情况，发现:转速越大，缸内进气质量越大，缸内最大质量时刻对应的曲轴转角越大，说明在不同转速时，进气阀迟闭角也应不同，对4190ZLC柴油机来说，也是可以优化的一部分内容; 最后，开展进气、压缩、燃烧过程的瞬态数值仿真，研究进气温度和进气压力对柴油机经济性、排放性的影响;结果表明:较低进气温度和较高进气压力时，缸内进气质量更大，更有利于燃油与空气的混合，柴油机的SOOT和NOx的排放降低，对柴油机的经济性提高和排放的降低有利。 本文的研究为4190ZLC柴油机的性能改进提供了相关的理论依据。 |
| 作者： | 程涛 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 朱钰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 集美大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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