文档介绍：分类号: TK422 单位代码:10110
学号:S20100440
华
北中北大学
姓喷
油
名参
数硕士学位论文
对
中双
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大发喷油参数对双对置发动机
学直动
列机喷雾燃烧过程的影响研究
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发响
研研硕士研究生赵晓辉
究究指导教师张翼、许俊峰
赵学科专业动力机械及工程
晓
辉
中
北 2013 年 4 月 20 日
大
学
图书分类号 TK422 密级非密
UDC
硕士学位论文
喷油参数对双对置发动机喷雾燃烧过程的影响研究
赵晓辉
指导教师张翼许俊峰
申请学位级别工学硕士
专业名称动力机械及工程
论文提交日期 2013 年 4 月 20 日
论文答辩日期________年______月______日
学位授予日期________年______月______日
论文评阅___________________________________________________________
答辩委员会主席____________________
2013 年月日
原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独
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其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡
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论文作者签名: 日期:
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签名: 日期:
导师签名: 日期:
中北大学学位论文
喷油参数对双对置发动机喷雾燃烧过程的影响研究
摘要
随着环境污染的日渐加剧和石油资源的日益枯竭,以及各国对排放的要求越来越严
格,因此对发动机的动力性、经济性、排放性提出了更高的要求,OPOC 发动机以其轻质,
高功率密度等优点,得到了广泛的关注。对缸内喷雾燃烧过程的改善是解决上述问题的
关键因素,而喷油系统直接影响燃油的雾化质量,进而影响缸内混合气形成与燃烧过程。
因此,研究喷油系统参数对 OPOC 发动机喷雾燃烧过程的影响规律具有十分重要的意义。
本文系统的论述了缸内喷雾燃烧过程的三维数值模拟计算方法和数值计算模型,对
缸内气体湍流模型、喷雾模型、缸内燃烧和排放模型进行了具体的理论分析。应用三维
CFD 软件 FIRE 对缸内的喷雾燃烧过程进行了数值模拟,分析了喷油提前角和喷孔直径对
OPOC 发动机混合气形成、燃烧和排放的影响规律,着重考察了对滞燃期、放热率、燃空
当量比、燃油蒸发率、温度场和排放物质量分数的影响,研究结果表明:
(1) 喷油提前角的影响:随着喷油的提前,燃烧开始时刻提前,滞燃期变长,在此
期间喷入燃烧室的燃料增多,燃烧开始时刻的燃油蒸发率增大,导致预混合燃烧增强,
放热率的峰值增大,同时缸内最高燃烧温度也随之增大,这有利于指示功率的增加,但
同时也会引起最大爆发压力的迅速升高,并且缸内温度的升高会引起 NOx 排放量增加,
由于燃烧比较充分,所以 Soot 排放量会相应减少。
(2) 喷孔直径的影响:喷孔直径对滞燃期的影响不大,在喷油量相同的条件下,喷
孔直径增大,油束的贯穿距离增大,容易导致燃油着壁,使得燃烧不充分,Soot 排放量
增多。随着喷孔直径的减小,SMD 变小,未蒸发燃油质量减少,提高了燃油的雾化质量,
有利于提高指示功率,并适当减小了燃油消耗率,减小喷孔直径对 Soot 排放的控制效
果比较明显,但同时缸内温度的升高也会导致 NOx 排放量的增加。
关键词:OPOC 发动机,喷雾燃烧模拟,喷油提前角,喷孔直径
中北大学学位论文
Study of the Influence of Spray Parameters on the Spray and
Comb