發(fā)布時間：2020-11-04 23:19

　　 面對能源危機和環(huán)境污染兩大世紀難題以及越來越嚴格的排放法規(guī),對缸內常規(guī)燃燒技術的研究已經不能滿足廣大研究學者的需求,國際上發(fā)動機燃燒過程的組織結構正在發(fā)生革命性的變革,發(fā)動機燃燒技術正向高密度、高稀釋和超高壓等極端條件方向發(fā)展。本文以一臺缸內直噴汽油機為原型建立了天然氣發(fā)動機模型,通過仿真計算分析,研究了高密度高稀氣條件下各點火參數對天然氣燃燒和排放的影響規(guī)律,優(yōu)化極端條件下點火系統(tǒng),以實現高效穩(wěn)定燃燒,達到高動力性、高經濟性和低排放、低排氣溫度的目標。首先,利用樣機的實驗數據對燃燒模型進行有效性驗證;其次,研究了不同點火方式、雙火花塞位置、點火正時、點火能量對高密度高稀氣條件下天然氣發(fā)動機燃燒排放影響。結果表明:采用雙火花塞點火與單花塞點火相比,可以縮短火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x,提高火焰?zhèn)鞑ニ俾?提高發(fā)動機的熱效率,但是需要配合合適的點火正時,以達到更好的效果。在研究雙火花塞位置的影響時發(fā)現當A=2/3時,燃燒速度最快,燃燒持續(xù)期最短。雙火花塞距離過小或過大,都會降低發(fā)動機的燃燒速度,增加燃燒持續(xù)期,導致經濟性變差,污染物排放增多。在不同的工況下,均存在最佳點火正時,其中當量比為0.6時,最佳點火正時為695°CA,當量比為0.55時,最佳點火正時為685°CA,研究表明通過優(yōu)化點火正時可以彌補高稀氣條件下造成的動力性不足。最后,對點火能量研究表明,增大點火能量可以促進火核生成,縮短火焰發(fā)展期,但點火能量增加到一定值后,繼續(xù)增大點火能量,對發(fā)動機性能的改善不大。在高密度高稀氣條件下當量比為0.6時,最小點火能量為45mJ,當量比為0.55時,最小點火能量為35mJ。因此通過優(yōu)化點火系統(tǒng),可以實現在高稀氣條件下已更低的點火能量實現更高效的燃燒。
【學位單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TK431
【部分圖文】：

合肥工業(yè)大學碩士學位論文網格越精細，計算時間越長，計算精度越高。所以在極易產究的部位應減小網格尺寸以保證網格質量，提高計算精度；模擬計算結果的地方可以適當加大網格尺寸節(jié)省計算時間。控網格生成情況，檢查網格質量，確保沒有負網格存在。果。圖 2.3 為 360oCA，540oCA，720oCA 不同曲軸轉角的動

10720oCA 540oCA圖 2.3 不同曲軸轉角下的動網格Fig 2.3 The moving mesh in different crank angle

第二章 內燃機數值模擬理論基礎及仿真模型的建立機進行燃燒過程仿真研究，并與實驗值進行對比校驗，缸壓對比示。對比模擬數據與實驗數據，兩者整體趨勢保持一致，只有少誤差在允許范圍之內。說明所選用的模型和設置參數合理，可以點燃式天然氣發(fā)動機的缸內燃燒排放過程。
【參考文獻】

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本文編號：2870755