一、喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响（论文文献综述）
田华[1]（2020）在《高速船用柴油机预混合燃烧可控性研究》文中指出预混合压燃发动机采用稀薄预混合气低温燃烧,能够实现低氮氧化物（NOx）和碳烟（Soot）排放,同时具有高热效率,因此得到了广泛而深入的研究。预混合压燃发动机的技术难点包括,预混合气的制备（特别是对于较难蒸发的柴油类燃料）、着火正时的稳健控制和工况范围的拓展。其中,着火正时的稳健控制最关键。稀薄均匀预混合气制备需要足够长的燃料和空气混合时间,使得燃料供给与着火正时关联性降低。由于预混合气稀薄的特点,火花塞等传统点火装置不能有效控制着火正时。为了解决预混合压燃发动机着火正时控制的难题,提出了射流控制压燃（JCCI:Jet Controlled Compression Ignition）技术。JCCI发动机在缸盖中设置小容积点火室,其中供给气体燃料并用火花塞点燃,由点火室喷出的高温射流能有效控制主燃室中稀薄柴油预混合气的着火相位。JCCI技术在船用双燃料高速发动机上应用较为适合。本文将一台船用高速柴油机改装为JCCI样机,基于此样机开展试验和模拟研究。台架试验表明:JCCI燃烧模式下,燃烧相位与火花塞点火正时紧密相关。中低负荷下,高至80℃的歧管进气温度不会导致预混合燃烧失控。早于上止点前70℃A的柴油喷射正时对燃烧相位基本没有影响,但较晚的柴油喷射会降低预混合气均匀性并增加NOx排放和鸣震（Ringing）倾向。加入废气再循环（EGR）能降低燃烧速率和鸣震强度,并进一步减少NOx生成。样机在E3循环工况4、工况3和工况2（25%负荷、50%负荷和75%负荷）下实现了 JCCI燃烧。由于EGR率不足,工况1（100%负荷）下的预混合燃烧不受射流控制。通过采用预混合燃烧,样机实现了 E3循环加权NOx原排放满足IMO Tier Ⅲ限值,而且燃油消耗率低于原柴油机。对JCCI燃烧进行了三维模拟,揭示了它的三阶段放热特性。在压缩行程中,主燃室柴油预混合气发生低温反应,形成第一阶段放热,生成了过氧化氢（H2O2）并累积。点火室内天然气混合气被火花塞点燃,形成的高温射流引燃主燃室内的部分柴油预混合气,形成第二阶段放热。缸内温度升高使H2O2快速分解为OH,触发剩余柴油预混合气自燃,形成第三阶段放热。局部浓柴油预混合气燃烧是生成NOx的重要来源。为了进一步降低NOx排放和提高热效率,提出了新JCCI燃烧概念,即用点火室射流控制混入柴油的稀薄天然气预混合气燃烧。对柴油和天然气预混火焰以及新JCCI燃烧的三维模拟表明,天然气预混合气中加入适量柴油能够提高燃烧速率和稀燃极限,从而提高发动机热效率并降低NOx、HC和CO排放。中等负荷下,优化参数的新JCCI燃烧达到指示热效率51%,NOx指示比排放0.7g/kWh。高空燃比下的NOx主要由点火室内燃烧生成。
向祺[2]（2020）在《二氧化碳氧气环境对柴油燃烧特性的影响研究》文中认为柴油机具有热效率高、可靠性强、适应性好、比油耗低等优点,广泛应用于工程机械、运输车辆和军事装备中。然而,柴油机的排放污染物不容忽视,其中包括大量的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物。特别是在隧道、地铁、水下等空气不流通的封闭环境中,二氧化碳的排放需要严格控制。液氧固碳闭式循环柴油机能有效减少排放物对工作人员的影响,满足日益严格的排放要求。柴油在该系统下进行燃烧时,背景气体为二氧化碳/氧气的混合物。因此,对柴油在该成分背景气体下燃烧特性的研究甚为迫切。本文针对不同二氧化碳/氧气环境下柴油的燃烧特性的进行研究,采用计算和试验相结合的方式来展开研究。首先,提出了柴油在二氧化碳/氧气环境中喷雾燃烧的动态化学当量比模型,建立了定容燃烧弹物理模型和柴油表征燃料（正庚烷）的化学模型,基于Converge燃烧仿真软件进行了计算,得到了柴油在二氧化碳/氧气环境下燃烧的火焰浮起长度及火焰温度云图的分布情况。其次,搭建了定容燃烧弹与高速摄像机相结合的可视化试验系统,详细介绍了系统组成、操作流程及试验工况。对柴油喷雾燃烧过程进行可视化试验,利用直拍法获得了不同二氧化碳/氧气环境下柴油喷雾燃烧的过程图像。最后,对柴油在空气和不同浓度二氧化碳/氧气环境下燃烧过程、温度云图分布及火焰浮起长度的异同点进行讨论,并对试验中火焰自然光度的变化以及计算结果中火焰温度云图的分布进行分析。研究结果表明:柴油喷雾在空气与二氧化碳/氧气环境下燃烧特性有极大差异,柴油在二氧化碳/氧气环境下的火焰浮起长度和火焰温度云图的仿真结果与试验结果吻合,初步证明了本文建立的计算模型计算柴油在二氧化碳/氧气环境下火焰浮起长度的准确性。当二氧化碳浓度小于43%后,火焰浮起长度受二氧化碳浓度影响的减弱。在不同二氧化碳/氧气环境下,柴油火焰上游区域温度分布变化明显。但是,火焰下游区域的温度分布没有明显的差异。火焰浮起长度变化曲线呈现出相同的趋势:首先急速下降,然后轻微下降,最后迅速上升。随着二氧化碳浓度的增高,火焰浮起长度与火焰自然发光度均有所增加,同时火焰自然发光度的峰值增加且滞后出现。
尹则璞,张建华,王明杰,王鹏程[3]（2019）在《4102直喷柴油机燃烧系统的匹配研究》文中研究说明为满足排放升级的要求,对4102型柴油机的燃烧室、进气系统和燃油系统进行匹配研究。在原机活塞和缸盖的基础上,设计不同构造的燃烧室和不同涡流比的气道。利用CONVERGE软件,仿真分析不同径深比的燃烧室模型、不同涡流比的缸盖气道模型以及喷油器孔数和夹角等各种因素对柴油机排放的影响,通过试验对比确定最佳的匹配参数。结果表明,径深比为2. 86的ω型燃烧室活塞、气道涡流比1. 5的缸盖、155°喷射夹角的6孔喷油器适用于该型柴油机燃烧系统。改进设计的柴油机满足非道路国三排放标准要求且具有较好的经济性。
余浩[4]（2019）在《汽油均质压燃稀燃燃烧（火用）损失机理及实现高热效率途径的研究》文中提出提高内燃机热效率,对于降低CO2排放和缓解能源危机意义重大。燃烧过程优化是提高内燃机热效率的重要环节。均质充量压燃（HCCI）可满足清洁燃烧的需求,进一步提高其热效率成为关注的问题。本文以提高汽油HCCI内燃机热效率为目标,采用数值模拟为主、试验研究为辅的手段,基于热力学第二定律研究了燃烧过程（火用）损失机理以及影响（火用）/功转换的关键因素;为优化燃烧而设计了模型发动机,对实现高热效率及超高热效率的途径进行了广泛探索与深入研究。活塞式内燃机燃烧过程的（火用）损失不可避免,而HCCI燃烧中（火用）损失主要来源于化学反应,因此,本文首先构建了非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失数学模型,对汽油及其可再生替代燃料正丁醇燃烧过程（火用）损失机理进行了研究。研究表明,两种燃料（火用）损失源从宏观上都可划分为三个阶段:第一阶段为燃料转变为小分子的阶段;第二阶段为小分子经H2O2 loop循环转变为CO的阶段;第三阶段为CO、H、O等高温氧化为CO2和H2O的阶段。燃料化学特性不同,会使第一阶段中（火用）损失源和（火用）损失率特征不同;但燃烧边界的热力学参数对不同燃料燃烧过程（火用）损失的影响规律是相同的。通过燃烧边界热力学参数（温度、压力、当量比、氧浓度）的协同控制,提高燃烧速率和燃烧温度,可有效降低燃烧（火用）损失;且需同时控制最高燃烧温度,抑制化学离解损失,才可获得低总（火用）损失的燃烧。将上述结论与发动机技术相结合,得出采用HCCI稀燃燃烧,并结合进气增压、废气再循环（EGR）、高压缩比等技术,可以获得低总（火用）损失的燃烧。燃烧（火用）损失的降低,还需结合高效的（火用）/功转换过程,才能最终实现热效率的提高,因此,本文对汽油HCCI稀燃燃烧缸内（火用）/功转换过程进行了研究。数值模拟结合试验研究表明,燃烧相位和燃烧速率的优化,以及混合气比热比的提高,是提升缸内（火用）/功转换效率的关键因素;经过优化,汽油HCCI稀燃燃烧可获得高效的（火用）/功转换过程,热力学第二定律指示热效率可超过50%。此外,本文提出了一种汽油重整分子均质压燃（RM-HCCI）燃烧概念:将汽油在缸外通过高温无氧重整为小分子燃料（碳数≤4）,再将其引入缸内实现HCCI燃烧。研究表明,汽油燃料经过重整后可降低缸内燃烧（火用）损失;并且可延迟混合气着火,进而减轻在中高负荷时对EGR的依赖,有助于提高混合气比热比;汽油RM-HCCI具备进一步提高热效率和拓展汽油HCCI稀燃最高负荷的潜力。基于可降低燃烧（火用）损失及提高（火用）/功转换的技术手段,并根据汽油HCCI稀燃燃烧的特点,本文设计了采用分开式循环和可变压缩比的模型发动机,通过数值模拟研究了进一步提高热效率的途径。模型发动机通过缸外低压循环（可变两级或多级涡轮增压中冷系统）及缸内高压循环（可变压缩比、EGR、Φ协同控制）实现分段压缩和膨胀。该设计可充分回收排气能量,提供汽油HCCI稀燃所需的高充量密度;并且通过可变增压系统及缸内可变压缩比,实现高低压循环的双可变调节,最大程度地实现对缸内热力学参数的灵活调控,从而实现对燃烧相位和燃烧速率灵活精准的调节。基于模型发动机,本文创新地提出负荷（Load）-Φ-EGR-有效压缩比（εe）协同控制策略,根据其英文首字母或希腊字母简称为LFEE策略。LFEE策略不仅是简单的协同控制,还包含优化热效率的策略,可有效避免粗暴燃烧,并能实现燃烧相位、燃烧速率、燃烧温度的同时优化;在此基础上,还能进一步优化Φ和EGR率以提高比热比,从而实现热效率的最优化。采用LFEE策略,可实现最高平均有效压力16bar以上,最高有效热效率达50%。本文还探索了实现超高热效率的途径。研究表明,提高内燃机负荷和最高燃烧压力,可提高热效率,在平均指示压力8～15bar范围,热效率提高的效果尤为显着;为大幅提高内燃机热效率,还需采取隔热措施。基于LFEE策略,并采用高强度的绝热内燃机,其有效热效率具备突破60%的潜力,同时可满足清洁燃烧的要求。
倪小南[5]（2019）在《压力室对喷嘴空化及末期断油过程的影响研究》文中进行了进一步梳理柴油机在工程机械领域充当着动力源的作用,面对大气环境的恶化及日益严格的排放法规,对柴油机的燃烧排放性能提出了更大挑战。喷雾质量的好坏直接影响柴油机的燃烧及排放性能,研究表明喷雾雾化过程除受空气动力因素影响外,更与喷嘴内流场密切相关。随着柴油机多次喷射技术的广泛应用,非稳定阶段的喷油比重相应增加,针阀启闭阶段的喷油动态过程值得深入研究。对于非稳定（启喷、断油）阶段的研究大多集中于喷孔结构及喷射条件,对于体积占比较大的压力室还缺乏更为细致的分析,如压力室结构对启喷阶段和断油阶段空化的影响,尤其是压力室对断油阶段空化引起的气体倒流现象影响更为显着。基于透明喷嘴与可视化试验台,利用高速摄影机结合背光成像技术对不同压力室结构（球形压力室、锥形压力室）的喷嘴进行了可视化图像采集。在喷油压力30MPa工况下,两种压力室的喷嘴在针阀抬起至针阀升程全开的过程中均不发生空化,在针阀抬起过程中,上次喷油末期残余的气泡被冲击破碎。在针阀落座过程中,两种喷嘴在空化演变上具有显着差异,球形压力室喷嘴的空化发展过程具有层次性,空化位置及次序依次为:喷孔入口拐角、喷孔内全空化、压力室内空化;锥形压力室喷嘴空化发展较为急促,孔内和压力室基本同时空化初生,较难捕捉到二者空化的先后顺序;另外,锥形压力室喷嘴的空化溃灭时刻及流场稳定时刻均迟于球形压力室喷嘴。利用Linux系统下的OpenFOAM计算平台,构建基于VOF（Volume of fluid）方法的两相三组分空化求解器,依据Sou的准二维喷嘴试验数据进行了数值可靠性验证。随后,采用该模型分别数值模拟了压力室转捩角度和压力室内压力波动对孔内空化的影响,结果得出:同等条件下,压力室转捩角度在90度附近时更易于孔内空化初生,较大和较小的压力室转捩角度均会增大喷孔缩脉系数,抑制空化初生及发展;在压力室压力周期波动条件下,质量流量呈振幅逐渐增加的周期波动,随后稳定波动,孔内空化强度呈波动上升的形式,随后稳定波动,两者的波动周期在时刻上均与压力波动具有一定相位差。基于同样的数学模型分析压力室对喷嘴断油过程瞬态流动的影响,并与断油试验结果进行对比。分析指出:对于标准球形压力室喷嘴,在断油阶段孔内和压力室依次发生空化,压力室空化体积较大,空化的溃灭使外部空气倒流,在喷嘴内形成气泡柱或离散气泡。断流之后压力室中具有较强涡量,进而形成涡空化形态,存在一个压力室空间体积极限值使得压力室内空化体积最大。最后,对球形压力室和锥形压力室结构喷嘴在断油阶段的空化及气体倒流进行对比研究,球形压力室主要以旋涡运动导致的涡空化形态存在,锥形压力室主要以流体拉伸作用主导的带状空化存在,且其最大空化体积大于球形压力室空化体积。对于球形压力室因旋涡运动相对于拉伸作用摩擦耗散更多,进而使空化溃灭更为迅速,燃油惯性流出体积更多,最终气体倒流量较大。
王勇[6]（2019）在《基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计》文中认为在能源危机和环境污染的双重压力下,世界各国针对机动车制定了愈来愈严格的油耗和排放法规。内燃机作为当前车辆行驶的主要动力源,其性能开发及优化直接影响了整车的燃油经济性和排放性能。对置活塞对置气缸二冲程发动机（Opposite piston and opposite cylinder two-stroke engine,简称OPOC发动机）简化了气门阀系和气缸盖,结构简单,重量小,具有良好的平衡性。同时,OPOC发动机具有较高的升功率和功率密度,相比传统内燃机具有更高的动力性,且OPOC发动机的低摩擦和传热损失特性可有效改善发动机及整车的燃油经济性。与传统内燃机相比,OPOC发动机具有更大的节能减排潜力,因此得到了国内外专家学者的广泛研究。本文提出一种统计学方法与仿真手段相结合的发动机正向开发手段,对OPOC发动机一维整机性能进行了优化;采用CFD模拟仿真技术,对OPOC发动机扫气系统进行了性能仿真对比;采用试验手段研究了OPOC发动机的喷雾特性,最终确定了OPOC发动机的基本控制参数、扫气系统以及喷孔直径设置。基于所开发的OPOC发动机设计其匹配混合动力系统构架,并对混动构型以及控制策略进行了优化,以实现整车在行驶工况下的能耗改善。本文主要研究工作内容包括:针对传统发动机正向开发方法时间成本高的问题,本文提出了一种基于统计学方法的发动机正向开发方法,通过DoE（Design of Experiments）设计试验方案,筛选目标的关键影响因素,基于响应面法建立目标预测模型,实现参数优化,大大缩短优化时间。本文首先基于某四冲程发动机转矩进行验证,结果表明,其转矩主要与50%燃烧位置点、进、排气阀正时有关,经优化后全转速工况转矩平均提升率达4.62%。基于OPOC发动机结构及活塞运动规律建立了一维整机性能仿真模型,优化了最大功率转速工况下转矩,结果表明OPOC发动机转矩主要与进、排气口正时偏移量、中冷器出口容积、排气歧管长度、直径和涡前排气管长度有关,经多参数优化后转矩提升了2%。为改善OPOC发动机扫气性能,本文采用了气口-气口式扫气方案,选取非均匀式进气腔结构为基础设计方案,基于一维仿真优化结果建立了六种扫气系统模型,通过Converge计算分析了进气道数量、涡流直径和活塞顶部形状设计对OPOC发动机扫气性能的影响,结果发现,较少的进气口数目和较大的涡流直径增强了缸内涡流运动,但同时容易造成气缸中心轴线区域形成废气集中区域,导致缸内残余废气系数增加;燃烧室设计同样对缸内涡流强度具有影响。分析了不同扫气方案下缸内残余废气系数和废气比的变化规律,并以缸内残余废气系数为评价指标,确定了最优扫气系统设计方案。为保证OPOC发动机具有良好的油气混合和燃烧性能,针对OPOC发动机的喷雾性能展开了试验和仿真研究。首先基于定容燃烧室展开了喷雾试验研究,分析了喷雾宏观特性参数随喷孔直径、燃油喷射压力以及燃烧室环境密度的变化规律,分析结果表明喷孔直径为110μm时,发动机具有最佳喷雾特性。随后,为对发动机喷雾特性进行更深入的研究,本文采用Kiva软件进行了三维模拟仿真,并基于前期喷雾试验结果,结合统计学方法,建立了索特平均直径和燃油喷雾锥角关于喷孔直径、燃油喷射压力和燃烧室环境密度的数学模型,验证结果表明所建立的预测模型具有较高的精度,可用于预测不同工况下的喷雾特性参数。为充分发挥OPOC发动机高效优势,本文基于某传统燃油车进行了混合动力系统设计,以本文所研究优化的OPOC发动机作为传统动力源。在对比分析了不同混动系统构型的基础上,选取P2构型作为混合动力汽车基础构型,并建立了混合动力整车仿真模型,对NEDC（New European Driving Cycle）循环工况下混合动力总成的工作特性进行了研究,对比分析了不同速比方案下的整车燃油经济性差异和原因,同时基于遗传算法对换挡策略和控制策略进行了仿真优化,进一步优化了发动机和电机的工作特性,以改善其整车燃油经济性。最后,本文针对P2构型混合动力系统所存在的局限性,提出一种P1+P2的新型混合动力构型,对比分析了不同构型最优控制策略下的整车燃油经济性,结果表明,与P2构型优化结果相比,P1+P2混动系统的NEDC循环油耗降低了35.9g,节油效果达7.3%。通过本文的研究,解决了发动机在正向开发过程中开发时间过长和成本过高等难题,并为OPOC发动机扫气系统性能优化提供了方案指导。此外,喷雾特性参数预测模型的建立解决了喷雾燃烧仿真过程中参数设置过于依赖工程经验的问题,降低了仿真难度。同时,本文对混合动力系统构型及控制策略的优化对于改善混合动力汽车在实际道路工况下的整车燃油经济性具有一定指导意义。
冯海峰[7]（2019）在《基于OpenFOAM的纳米高能粒子对柴油发动机燃烧性能影响的研究》文中研究说明国内外的实验研究表明,将纳米高能粒子作为柴油添加剂加入柴油中,能够降低柴油发动机的油耗和部分排放。本文利用计算流体动力学理论和Open FOAM软件,以柴油机1/4燃烧室为研究对象,对燃烧室内的喷油燃烧过程进行数值模拟,来研究纳米高能粒子对柴油机燃烧性能的影响。本文首先根据美国Sandia ECN的公开验证模型,在Open FOAM中对纯柴油的喷油和喷油燃烧过程进行建模,确定了喷油和燃烧过程中的喷嘴模型、数学模型（包含喷雾模型、相变模型、燃烧模型等）、柴油燃烧的反应机理等,并将其与相应的实验数据对比,来验证建模的准确性。然后,本文基于一步燃烧过程建立了纳米高能粒子的燃烧模型,并将其与纯柴油的喷油燃烧模型进行耦合。为了实现在燃烧室内的数值模拟,本文还建立了1/4燃烧室的模型,完成了网格划分与初始条件和边界条件的确定,并且完成了从时域控制到角度域控制的转换,以及在活塞运动过程中网格的变化规律。根据以上模型,本文对燃烧室内压缩-膨胀行程的喷油燃烧过程进行了数值模拟。模拟结果表明,在高负荷工况下,纳米高能粒子能使柴油燃烧更为充分,从而使柴油的燃烧热提升,燃油消耗率降低,温度和压力升高,并且未燃碳氢化合物、一氧化碳和碳烟的排放量降低,而氮氧化物的排放量升高。这种促进柴油燃烧的效果会随着发动机负荷的降低而减弱,而随着纳米高能粒子添加量的提升与直径的降低而加强。最后,本文还进行了热分析实验,根据DSC分析结果,对数值模拟结果的合理性和准确性进行了验证。
赵刚东[8]（2016）在《提升国Ⅳ柴油机排放性能的燃烧室结构优化研究》文中指出随着国Ⅳ柴油机排放标准的全面实施,满足更为严格排放标准的柴油机研发迫在眉睫。本文采用单样本点的国Ⅳ柴油机燃烧排放预测研究和多样本点的燃烧室结构优化研究相结合的方法,实现国Ⅳ柴油机排放性能提升的燃烧室结构优化。使用包含64种组分154步反应的C14H28表征柴油的机理,耦合包含9步反应的详细NOx子模型和包含23步反应的Soot子模型来模拟发动机的燃烧和排放过程。通过在ESC稳态测试循环下的计算值与试验值的对比验证,对模型进行了校核评估。基于单样本点深入对比分析了三种NOx机理,研究了相关基团的浓度变化历程和区域分布对NOx的影响。结果表明,O浓度和O浓度/UHC浓度都是影响NO生成的重要因素。NO2在研究柴油机NOx的排放中不能忽略,满负荷时N02占总NOx的10%以上,低负荷高EGR率时N02占比更高。NO主要生成在高温富氧区域,N02主要生成在NO外围温度较低的区域。H02浓度是N02生成的影响因素之一,H02促进了N02的生成。低负荷高EGR率时N20的排放增高,占NOx的比例增大,N2O主要生成在高温高H02区域。采用近似模型替代复杂单样本点的三维数值模型,开展了基于多样本点的燃烧室结构的多目标优化工作。采用最优拉丁超立方试验设计方法,完成了燃烧室缩口直径、缩口位置、凹坑深度的取值范围内的多样本点的取样,以获得整个设计域内的预测能力。基于所建立的Kriging近似模型,根据工程实际合理设置NOx和Soot排放优化目标,使用AMGA多目标优化算法对燃烧室进行了优化,从所得的Pareto最优解集中选择一组在各工况都能较大程度降低NOx和Soot排放的作为最终解,并对最终解进行了单样本点的三维数值模拟计算。优化方案计算结果与原机的模拟计算结果对比表明,NOx和Soot排放都有不同程度的降低,NOx加权排放降低6.6%,Soot加权排放降低17.9%。优化后改善了柴油机NOx和Soot排放的trade-off关系,提高了柴油机的排放性能。本文采用单样本点的柴油机三种NOx机理的排放预测以及多样本点的燃烧室结构多目标优化相结合的研究方法,对国Ⅳ柴油机排放性能的提升有重要的指导意义。
夏骅[9]（2016）在《非道路增压四缸柴油机的排放控制研究》文中研究说明较汽油机而言,柴油机具有优越的动力性、经济性和可靠性,较高的热效率和较低的CO、HC排放。非道路移动机械用柴油机用途十分广泛,但是柴油机高的氮氧化物（NOx）和颗粒（PM）排放是柴油机的一大问题。因此如何有效的降低柴油机排放,满足更为严格的排放法规要求是人们亟待解决的问题。本文以一台非道路移动机械用柴油机为研究对象,对其进行优化改进,使其满足更为严格排放法规的要求,首先深入分析了国内外柴油机排放法规和排放控制技术,结合该非道路柴油机的实际情况,参照国内外的排放控制技术路线,选定了适合非道路柴油机的排放路线为EGR路线;其次,收集了关于非道路柴油机的相关资料和数据,将复杂的发动机分解成若干容易处理的子系统,对非道路柴油机工作过程进行AVL BOOST软件建模,并进行相关参数及边界条件的设置,在验证模型准确的基础上进行模拟计算分析,分析了喷油正时和喷油压力对柴油机整机性能的影响,然后结合模拟计算分析的结果以及非道路柴油机实际情况,提出了优化改进的方案措施,主要包括:喷油器的优化、喷油泵的优化、喷油提前角的优化、EGR阀开度的优化;搭建了试验台架,对提出的优化方案进行台架试验,测量分析了喷油器、喷油泵、EGR冷却器等对发动机主要性能的影响,对试验结果进行分析并结合模拟计算结果确定出具有综合排放性能的优化方案措施,台架试验之后最终确定了非道路柴油机的油嘴伸出量为1mm,启喷压力为26MPa,选择合适的喷油泵,并且确定了各工况下具有综合排放性能的最佳喷油提前角和EGR阀开度;对整体优化改进后的非道路柴油机进行稳态循环八工况排放试验研究,试验后,测得各排放物最终的试验结果为:NOx:3.577g/（kW·h）、PM:0.175g/（kW·h）、CO:1.625g/（kW·h）、HC:0.175g/（kW·h）。
苏立旺[10]（2016）在《柴油机侧卷流燃烧系统混合燃烧特性研究》文中进行了进一步梳理柴油机侧卷流燃烧系统是为提高柴油机缸内空气利用效率、优化油气混合过程、改善柴油机经济和排放性能开发的一种以燃烧室形状为核心的新型燃烧系统。其主要特点是通过在燃烧室壁面附近正对喷孔喷油方向上设计分流造型,使油束在到达燃烧室壁面附近后与分流造型接触并分向两侧,在圆弧壁面的导向作用下,燃油在分流造型两侧发生卷动,形成两个侧向卷流,从而实现加速缸内油气混合、燃烧的目的。为全面了解侧卷流燃烧系统工作过程,客观评价侧卷流燃烧系统燃烧排放性能,本文采用了可视化试验、仿真计算和单缸机试验等方法对侧卷流燃烧系统的喷雾及射流着火燃烧特性、油气混合机理和实际燃烧排放性能进行了研究。为了解侧卷流燃烧系统中的混合气扩散能力和空气利用情况,首先在定容测试装置中模拟柴油机工作环境对侧卷流燃烧系统的喷雾及射流着火特性进行了试验研究,从喷雾发展过程、射流着火火焰形态等方面对侧卷流燃烧室中的碰壁特性进行了分析。结果表明,燃油在与侧卷流分流造型发生作用后在壁面导流作用下可在其两侧发生明显的卷动,这种卷动效应可带动燃油在燃烧室空间内快速发展,有效增加燃油喷雾扩散面积;侧卷流燃烧室中火焰与分流造型接触后被均分为两束,且在壁面附近堆积的燃油较少,燃油喷入已燃区燃烧的现象在侧卷流燃烧室中得到了改善。为了解侧卷流燃烧系统燃烧过程特征。采用仿真计算方法,从缸内气体流动、油气混合物形成、燃油分布、速度场变化、燃烧速率和污染物生成等方面对比分析了侧卷流燃烧系统和传统燃烧系统的不同特点,探明了侧卷流燃烧系统油气混合机理,得到了侧卷流燃烧系统改善柴油机油气混合和燃烧过程的三阶段特征。在侧卷流燃烧系统缸内油气混合燃烧机理研究的基础上,对侧卷流燃烧室直径、分流造型高度、分流圆弧半径等关键结构参数对侧卷流燃烧系统燃烧排放性能的影响进行了研究,从动力和排放性能两方面对不同形状的侧卷流燃烧室性能进行了评价分析。得到了燃烧室关键结构参数对侧卷流燃烧系统混合燃烧过程的影响规律,提出了侧卷流燃烧室的匹配设计方法。最后,为验证侧卷流燃烧系统实际性能,在单缸机试验台架上对侧卷流燃烧系统燃烧特性进行了测试分析。试验以双卷流燃烧系统为基础对侧卷流燃烧系统燃烧、排放性能进行了对比分析。试验结果表明,侧卷流燃烧系统可有效降低柴油机燃油消耗率,提高指示热效率,缩短燃烧持续期。相对于油耗的改善,侧卷流燃烧系统在排放性能上表现出来的优势更为明显,由于双卷流燃烧系统的性能已得到验证,可认为燃烧和排放性能均优于双卷流燃烧系统的侧卷流燃烧系统具有良好的应用前景。
二、喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响（论文提纲范文）
（1）高速船用柴油机预混合燃烧可控性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 预混合压燃的发展和关键技术 |
| 1.2.2 基于分隔式燃烧室的预混合压燃控制 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 JCCI发动机和试验方法 |
| 2.1 JCCI原理和JCCI发动机 |
| 2.2 试验装置和燃料 |
| 2.3 试验数据处理方法 |
| 2.3.1 发动机指示数据 |
| 2.3.2 发动机油耗和排放数据 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 JCCI发动机试验研究 |
| 3.1 JCCI发动机试运转及进气温度敏感性试验 |
| 3.2 点火正时对JCCI燃烧的影响 |
| 3.3 柴油喷射正时对JCCI燃烧的影响 |
| 3.4 EGR对JCCI燃烧的影响 |
| 3.5 JCCI燃烧的高负荷试运转 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 JCCI燃烧的CFD模拟研究 |
| 4.1 CFD计算模型 |
| 4.1.1 几何模型与边界条件 |
| 4.1.2 控制方程 |
| 4.1.3 离散相模型 |
| 4.1.4 燃烧与排放模型 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.3 JCCI燃烧过程和原理分析 |
| 4.4 EGR对JCCI燃烧影响的模拟分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 新JCCI燃烧的提出及初步模拟研究 |
| 5.1 柴油和天然气的预混火焰特性 |
| 5.2 新JCCI发动机 |
| 5.3 燃料配比对新JCCI发动机性能的影响 |
| 5.4 空燃比对新JCCI发动机性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩略词 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）二氧化碳氧气环境对柴油燃烧特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 火焰浮起长度国内外研究现状 |
| 1.2.2 柴油富氧燃烧国内外现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 计算模型 |
| 2.1 动态化学当量比(DCER)模型 |
| 2.2 基本控制方程 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 动量守恒方程 |
| 2.2.3 能量守恒方程 |
| 2.2.4 组分质量守恒方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 喷雾模型 |
| 2.5 燃烧模型 |
| 2.6 物理模型建立 |
| 2.7 化学反应动力学模型 |
| 2.8 计算工况 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 试验设备及图像处理方法 |
| 3.1 试验参数设置 |
| 3.2 试验测试系统搭建 |
| 3.2.1 定容燃烧弹系统 |
| 3.2.2 高压共轨喷射系统 |
| 3.2.3 图像数据采集系统 |
| 3.2.4 水冷循环控制系统 |
| 3.3 数据处理方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 数据分析 |
| 4.1 燃烧过程 |
| 4.2 火焰温度云图 |
| 4.3 火焰浮起长度 |
| 4.4 火焰自然发光度 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文及研究成果 |
（3）4102直喷柴油机燃烧系统的匹配研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 柴油机和台架技术参数 |
| 2 燃油喷射系统 |
| 2.1 燃油喷射系统方案及选择 |
| 2.2 电控高压共轨系统 |
| 3 柴油机燃烧系统的匹配 |
| 3.1 燃烧室结构选择 |
| 3.1.1 径深比选择 |
| 3.2 缸盖优化改进 |
| 3.2.1 喷油器安装孔倾斜角 |
| 3.2.2 进气涡流比 |
| 3.3 燃油系统匹配试验 |
| 3.3.1 喷油器对比 |
| 3.3.2 油嘴伸出长度优化 |
| 3.3.3喷油提前角 |
| 3.3.4 预喷射 |
| 3.3.5 轨压 |
| 4 4102柴油机的标定调试结果 |
| 5 结论 |
（4）汽油均质压燃稀燃燃烧（火用）损失机理及实现高热效率途径的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 内燃机研发面临的挑战 |
| 1.1.2 内燃机的热效率 |
| 1.2 均质压燃燃烧技术研究进展 |
| 1.2.1 柴油燃料均质压燃燃烧研究概述 |
| 1.2.2 汽油燃料均质压燃燃烧研究概述 |
| 1.2.3 均质压燃燃烧技术手段研究概述 |
| 1.2.4 研究关键问题总结 |
| 1.3 热力学第二定律（火用）分析研究进展 |
| 1.3.1 （火用）分析方法的意义 |
| 1.3.2 （火用）分析研究概述 |
| 1.3.3 研究关键问题总结 |
| 1.4 本课题的研究内容和意义 |
| 第二章 研究方法及理论基础 |
| 2.1 热力学理论基础 |
| 2.1.1 经典热力学 |
| 2.1.2 非平衡态热力学 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 HCCI燃烧数值计算模型 |
| 2.2.2 本文中数值模型的选择 |
| 2.3 试验系统及测试设备 |
| 2.3.1 汽油均质压燃发动机试验系统 |
| 2.3.2 汽油重整分子均质压燃发动机试验系统 |
| 2.4 主要参数定义与说明 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失计算模型 |
| 3.2.1 非平衡态燃烧过程计算模型 |
| 3.2.2 非平衡态燃烧过程（火用）损失计算模型 |
| 3.2.3 燃料及化学动力学模型选择 |
| 3.3 汽油和正丁醇非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失源分析 |
| 3.3.1 汽油和正丁醇非平衡态燃烧过程（火用）损失源 |
| 3.3.2 汽油和正丁醇非平衡态燃烧过程（火用）损失源的共同特征 |
| 3.3.3 汽油和正丁醇非平衡态燃烧过程（火用）损失源的不同特点 |
| 3.4 热力学参数对非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失的影响 |
| 3.4.1 热力学参数对汽油非平衡态燃烧过程（火用）损失影响 |
| 3.4.2 热力学参数对正丁醇非平衡态燃烧过程（火用）损失影响 |
| 3.5 降低非平衡态燃烧过程化学动力学（火用）损失的途径 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 汽油均质压燃及汽油重整分子均质压燃缸内（火用）/功转换研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缸内（火用）平衡分析方法 |
| 4.3 数值计算模型 |
| 4.3.1 HCCI发动机多区数值模型 |
| 4.3.2 化学动力学模型 |
| 4.3.3 模型标定 |
| 4.4 基于高温无氧重整的汽油重整分子均质压燃燃烧 |
| 4.4.1 汽油高温无氧重整方案 |
| 4.4.2 汽油高温无氧重整过程研究 |
| 4.4.3 汽油重整分子均质压燃(RM-HCCI)燃烧概念 |
| 4.5 汽油均质压燃与汽油重整分子均质压燃缸内（火用）/功转换研究 |
| 4.5.1 汽油HCCI与RM-HCCI缸内燃烧对比分析 |
| 4.5.2 汽油HCCI与RM-HCCI缸内（火用）/功转换分析 |
| 4.5.3 汽油HCCI与RM-HCCI稳定运行范围对比分析 |
| 4.5.4 汽油HCCI与RM-HCCI试验结果对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 汽油均质压燃稀燃燃烧发动机实现高热效率及超高热效率途径的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型发动机设计 |
| 5.3 数值计算模型 |
| 5.4 分析方法及相关参数定义 |
| 5.4.1 缸内能量平衡分析方法 |
| 5.4.2 缸外能量平衡分析方法 |
| 5.5 燃烧过程及热效率的优化 |
| 5.5.1 可变压缩比与EGR技术的协同控制作用 |
| 5.5.2 不同负荷下燃烧过程及热效率优化 |
| 5.5.3 优化热效率的策略及关键因素 |
| 5.6 实现超高热效率的途径 |
| 5.6.1 不同限制条件下优化工况对比分析 |
| 5.6.2 实现超高热效率技术途径的讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）压力室对喷嘴空化及末期断油过程的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 喷嘴内部流动研究现状 |
| 1.2.1 喷嘴内部流动的实验研究概况 |
| 1.2.2 喷嘴内部流动的数值模拟研究概况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 柴油机喷嘴可视化试验及数值研究方法 |
| 2.1 柴油机喷嘴可视化试验 |
| 2.1.1 可视化试验方法及原理 |
| 2.1.2 试验装置介绍 |
| 2.1.3 试验结果与分析 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 VOF方法介绍 |
| 2.2.2 多相流动空化模型 |
| 2.2.3 LES大涡模拟 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 压力室对喷孔射流影响机理研究 |
| 3.1 空化模型的验证 |
| 3.2 压力室转捩角度对孔内空化的影响 |
| 3.2.1 压力室物理几何描述 |
| 3.2.2 喷嘴射流的空化过程分析 |
| 3.2.3 转捩角度对缩脉系数的影响 |
| 3.3 压力波动对喷嘴初始射流的影响 |
| 3.3.1 计算网格与边界设置 |
| 3.3.2 压力波动对孔内空化的影响 |
| 3.3.3 压力波动对近场雾化的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 压力室对喷嘴断油过程瞬态流动的影响研究 |
| 4.1 计算模型和边界条件 |
| 4.2 喷嘴断油过程内流场分析 |
| 4.2.1 断流试验和模拟结果对比 |
| 4.2.2 断流阶段空化及涡量特性分析 |
| 4.3 压力室体积的影响 |
| 4.4 压力室壁面结构对断油过程的影响 |
| 4.4.1 压力室壁面结构对气体倒流的影响 |
| 4.4.2 两种空化形态的机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文总结与工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OPOC发动机概述 |
| 1.2.1 对置活塞发动机 |
| 1.2.2 OPOC发动机特点及优势 |
| 1.2.3 OPOC发动机发展历程及研究现状 |
| 1.3 混合动力汽车控制策略研究现状 |
| 1.3.1 逻辑门限控制策略 |
| 1.3.2 智能算法控制策略 |
| 1.3.3 瞬时优化控制策略 |
| 1.3.4 全局优化控制策略 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 OPOC发动机正向性能开发和统计学方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 OPOC发动机正向开发流程 |
| 2.3 发动机模拟仿真手段 |
| 2.3.1 一维模拟仿真工具GT-SUITE |
| 2.3.2 三维模拟仿真工具 |
| 2.4 统计学方法 |
| 2.4.1 试验设计法 |
| 2.4.2 响应面法 |
| 2.4.3 Minitab软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 OPOC发动机一维整机性能模拟优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 统计学方法在传统汽油机优化方面的应用研究 |
| 3.2.1 发动机一维仿真模型建立 |
| 3.2.2 统计学方法研究流程 |
| 3.2.3 优化目标确定及影响因素选择 |
| 3.2.4 DoE试验设计及试验分析 |
| 3.2.5 RSM试验设计及试验分析 |
| 3.2.6 仿真模型试验验证 |
| 3.3 OPOC发动机整机性能仿真模拟及优化 |
| 3.3.1 OPOC发动机结构及活塞运动规律 |
| 3.3.2 OPOC发动机整机性能仿真模型建立 |
| 3.3.3 OPOC发动机整机性能优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 OPOC发动机扫气性能仿真优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二冲程发动机扫气过程 |
| 4.2.1 二冲程发动机扫气基本形式 |
| 4.2.2 二冲程发动机扫气性能影响因素 |
| 4.2.3 二冲程发动机扫气性能评价指标 |
| 4.3 OPOC发动机扫气系统 |
| 4.3.1 气口-气口直流扫气 |
| 4.3.2 OPOC发动机扫气系统设计方案 |
| 4.4 OPOC发动机扫气性能仿真对比 |
| 4.4.1 OPOC发动机CFD仿真前处理 |
| 4.4.2 不同扫气方案扫气性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 OPOC发动机喷雾特性试验与仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 喷雾试验研究 |
| 5.2.1 喷雾试验研究现状 |
| 5.2.2 喷雾试验方法 |
| 5.2.3 喷雾试验结果分析 |
| 5.3 喷雾过程仿真模拟研究 |
| 5.3.1 喷雾过程SMR和 CONE参数研究方案 |
| 5.3.2 喷雾过程三维模型建立 |
| 5.3.3 Kiva程序编写 |
| 5.3.4 SMR和 CONE参数修正 |
| 5.3.5 基于RSM方法的SMR统计学分析 |
| 5.3.6 基于RSM方法的CONE统计学分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 OPOC专用混合动力构架设计及性能优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 混合动力总成系统构型选择 |
| 6.2.1 构型简介 |
| 6.2.2 构型选择及改进方案 |
| 6.3 P2 混合动力汽车参数匹配及模型建立 |
| 6.3.1 混合动力整车参数及模型 |
| 6.3.2 车体模型 |
| 6.3.3 发动机参数及模型 |
| 6.3.4 电机选型及模型建立 |
| 6.3.5 电池选型及模型建立 |
| 6.3.6 变速器模型 |
| 6.4 基于P2 混动构型的控制策略研究 |
| 6.4.1 工作模式分析 |
| 6.4.2 基于典型工况的控制策略制定 |
| 6.4.3 基于遗传算法的混合动力汽车控制策略优化 |
| 6.5 P2 混动构型优化结果及仿真结果对比 |
| 6.5.1 换挡策略优化结果 |
| 6.5.2 控制策略优化结果 |
| 6.5.3 不同速比方案结果对比 |
| 6.6 P1+P2 构型优化结果及仿真分析 |
| 6.6.1 改进构型方案 |
| 6.6.2 P1+P2 构型基础模型仿真结果分析 |
| 6.6.3 P1+P2 构型控制策略优化仿真结果分析 |
| 6.6.4 不同构型结果对比 |
| 6.7 本章小结 |
| 全文总结 |
| 创新点 |
| 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B OPOC发动机DoE试验设计方案 |
| 致谢 |
（7）基于OpenFOAM的纳米高能粒子对柴油发动机燃烧性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的与意义 |
| 1.2 课题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 柴油添加剂的研究现状 |
| 1.2.2 纳米高能粒子对柴油燃烧影响的研究现状 |
| 1.2.3 纳米流体的研究现状与发展前景 |
| 1.2.4 湍流数值模拟的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 柴油定容喷射过程的数值模拟与验证 |
| 2.1 计算流体动力学与OpenFOAM概述 |
| 2.1.1 计算流体动力学简介 |
| 2.1.2 计算流体动力学基本数学模型 |
| 2.1.3 OpenFOAM简介 |
| 2.2 喷射过程的建模 |
| 2.2.1 湍流模型 |
| 2.2.2 离散相模型与离散相子模型 |
| 2.2.3 喷嘴模型与容器模型 |
| 2.3 喷射过程的数值模拟与验证 |
| 2.3.1 定容喷射的初始条件与边界条件 |
| 2.3.2 模拟结果与Sandia ECN实验数据的对比与验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 柴油定容喷射燃烧过程的数值模拟与验证 |
| 3.1 柴油燃烧的反应机理 |
| 3.1.1 正庚烷燃烧机理 |
| 3.1.2 氮氧化物生成机理 |
| 3.1.3 碳烟生成机理 |
| 3.2 燃烧过程的数学模型 |
| 3.3 燃烧过程的数值模拟以及与Sandia ECN实验数据的对比与验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纳米高能粒子的建模与耦合 |
| 4.1 纳米高能粒子的材料 |
| 4.2 纳米高能粒子的燃烧模型 |
| 4.3 纳米高能粒子与柴油的耦合 |
| 4.3.1 纳米高能粒子与喷油模型的耦合 |
| 4.3.2 表面反应模型与离散相和连续相的耦合 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 柴油机1/4燃烧室的建模 |
| 5.1 燃烧室的几何模型与网格划分 |
| 5.1.1 燃烧室几何建模 |
| 5.1.2 燃烧室模型的网格划分 |
| 5.2 喷油器喷油参数 |
| 5.3 压缩-膨胀行程的初始条件与边界条件 |
| 5.4 数值模拟控制方法 |
| 5.4.1 时域控制与角度域控制 |
| 5.4.2 动网格运动规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 柴油机燃烧室压缩-膨胀行程的数值模拟与结果分析 |
| 6.1 不同添加量的纳米粒子对燃烧影响的分析 |
| 6.1.1 燃烧热(Heat of Combustion) |
| 6.1.2 平均温度与平均压力(Mean Temperature and Mean Pressure) |
| 6.1.3 有害物排放(Emissions) |
| 6.2 纳米粒子的添加对不同发动机负荷下燃烧影响的分析 |
| 6.2.1 对不同负荷下燃烧热影响的分析 |
| 6.2.2 对不同负荷下平均温度与平均压力影响的分析 |
| 6.2.3 对不同负荷下有害物排放影响的分析 |
| 6.3 不同尺寸的纳米粒子对燃烧影响的分析 |
| 6.3.1 不同尺寸纳米粒子对燃烧热影响的分析 |
| 6.3.2 不同尺寸纳米粒子对平均温度与平均压力影响的分析 |
| 6.3.3 不同尺寸纳米粒子对有害物排放影响的分析 |
| 6.4 对数值模拟结果合理性的验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 纳米铝-柴油混合燃料的热分析实验与结果分析 |
| 7.1 混合燃料的制备 |
| 7.2 热分析实验与结果分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文总结与主要结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）提升国Ⅳ柴油机排放性能的燃烧室结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 柴油机的现行排放法规对柴油机的升级要求 |
| 1.1.2 柴油机升级的技术路线 |
| 1.2 燃烧室应用及结构优化的研究现状 |
| 1.2.1 燃烧室的分类及应用 |
| 1.2.2 柴油机燃烧室结构的研究现状 |
| 1.3 多目标优化的研究概况 |
| 1.4 本文研究的主要内容与方法 |
| 第二章 计算模型的建立及验证 |
| 2.1 发动机的主要参数 |
| 2.2 燃烧室模型的构建 |
| 2.2.1 原机燃烧室几何与网格模型的建立 |
| 2.2.2 计算子模型的选择 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.3.1 计算工况选择 |
| 2.3.2 计算与试验结果对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单样本点不同NO_x机理对比分析 |
| 3.1 NO_x机理研究现状 |
| 3.2 NO_x及相关基团生成历程分析 |
| 3.3 区域分布分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于多样本点的燃烧室结构优化 |
| 4.1 多目标优化问题 |
| 4.2 基于燃烧室结构参数的DOE试验设计 |
| 4.2.1 最优拉丁超立方试验设计方法 |
| 4.2.2 设计变量及约束条件 |
| 4.3 Kriging近似模型的建立 |
| 4.3.1 Kriging近似模型的基本理论 |
| 4.3.2 生成Kriging模型 |
| 4.4 燃烧室结构参数的多目标优化 |
| 4.4.1 AMGA遗传算法 |
| 4.4.2 多目标优化问题的最优解 |
| 4.4.3 AMGA优化结果 |
| 4.5 优化后燃烧室与与原机燃烧室对比分析研究 |
| 4.5.1 低转速满负荷优化前后排放物生成对比 |
| 4.5.2 中等转速满负荷优化前后排放物生成对比 |
| 4.5.3 中等转速部分负荷优化前后排放物生成对比 |
| 4.5.4 高转速满负荷优化前后排放物生成对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）非道路增压四缸柴油机的排放控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 非道路柴油机在我国的现状 |
| 1.2 我国非道路排放标准的发展历程与国Ⅲ标准 |
| 1.3 非道路移动机械用柴油机实现国Ⅲ排放的技术路线 |
| 1.3.1 机前处理净化 |
| 1.3.2 机内净化 |
| 1.3.3 排气后处理净化 |
| 1.4 本文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 非道路柴油机国Ⅲ排放技术路线选择 |
| 2.1 试验柴油机简介 |
| 2.2 国外柴油机排放技术路线 |
| 2.2.1 欧洲路线（SCR路线） |
| 2.2.2 美国路线（EGR路线） |
| 2.2.3 两条技术路线对比 |
| 2.3 试验柴油机排放控制路线选择 |
| 2.4 本章内容小结 |
| 第三章 非道路柴油机的建模和模拟计算 |
| 3.1 AVL BOOST软件简介 |
| 3.2 非道路柴油机工作过程模型的建立 |
| 3.2.1 建立模型 |
| 3.2.2 参数设置 |
| 3.2.3 模型验证 |
| 3.2.4 柴油机喷油提前角的优化计算 |
| 3.2.5 柴油机喷油压力的优化计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 非道路柴油机的优化方向 |
| 4.1 供油系统的优化方向 |
| 4.1.1 喷油器的优化 |
| 4.1.2 喷油泵的优化 |
| 4.2 喷油提前角的优化 |
| 4.3 EGR开度优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非道路柴油机的排放试验准备 |
| 5.1 试验仪器设备 |
| 5.2 试验仪器的布置 |
| 5.3 试验条件和方法 |
| 5.3.1 试验方法 |
| 5.3.2 工况点的选择 |
| 5.3.3 试验数据处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 非道路柴油机排放试验的结果与分析 |
| 6.1 油嘴伸出量对排放的影响 |
| 6.2 启喷压力对排放的影响 |
| 6.3 喷油泵参数对排放的影响 |
| 6.4 喷油提前角对排放的影响 |
| 6.5 EGR阀开度优化 |
| 6.6 非道路柴油机优化选型后概况 |
| 6.7 四缸增压中冷柴油机优化改进后排放试验 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 全文总结与工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
| 附录: |
| 非道路柴油机通过国三排放型式核准证书 |
| 小论文录用通知书 |
（10）柴油机侧卷流燃烧系统混合燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 改善柴油机油气混合过程的方法 |
| 1.3 柴油机燃烧系统研究概况 |
| 1.3.1 分隔式燃烧系统 |
| 1.3.2 直喷式燃烧系统 |
| 1.4 侧卷流燃烧系统的提出 |
| 1.4.1 柴油机燃烧室内空气利用问题 |
| 1.4.2 侧卷流燃烧系统与花瓣型燃烧系统的区别 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 侧卷流燃烧系统喷雾及射流着火燃烧特性研究 |
| 2.1 试验装置与试验方法 |
| 2.1.1 喷雾碰壁试验 |
| 2.1.2 碰壁射流着火试验 |
| 2.2 侧卷流燃烧系统喷雾碰壁特性研究 |
| 2.3 侧卷流燃烧系统碰壁射流着火燃烧特性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 侧卷流燃烧系统油气混合机理分析 |
| 3.1 计算模型 |
| 3.2 不喷油时的侧卷流燃烧系统缸内流动特性分析 |
| 3.3 侧卷流燃烧系统缸内燃烧特性分析 |
| 3.3.1 燃油喷射角度对燃烧过程影响 |
| 3.3.2 侧卷流燃烧系统缸内燃油分布特性 |
| 3.3.3 侧卷流燃烧系统缸内速度分布特性 |
| 3.3.4 侧卷流燃烧系统缸内湍动能分布特性 |
| 3.3.5 侧卷流燃烧系统缸内温度分布特性 |
| 3.3.6 侧卷流燃烧系统性能对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 燃烧室结构参数对侧卷流燃烧系统性能影响研究 |
| 4.1 不同燃烧室直径时的侧卷流燃烧系统燃烧特性分析 |
| 4.2 不同分流造型高度时的侧卷流燃烧系统燃烧特性分析 |
| 4.3 不同分流圆弧半径时的侧卷流燃烧系统燃烧特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 侧卷流燃烧系统性能匹配研究 |
| 5.1 试验装置与试验方法 |
| 5.2 试验结果分析 |
| 5.2.1 喷射角度对侧卷流燃烧系统性能的影响 |
| 5.2.2 油束夹角对侧卷流燃烧系统性能的影响 |
| 5.2.3 燃烧室直径对侧卷流燃烧系统性能的影响 |
| 5.2.4 侧卷流燃烧系统性能综合对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果与结论 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、喷油器的改进对球型燃烧室柴油机排放的影响（论文参考文献）
- [1]高速船用柴油机预混合燃烧可控性研究[D]. 田华. 大连理工大学, 2020(01)
- [2]二氧化碳氧气环境对柴油燃烧特性的影响研究[D]. 向祺. 北京建筑大学, 2020(08)
- [3]4102直喷柴油机燃烧系统的匹配研究[J]. 尹则璞,张建华,王明杰,王鹏程. 内燃机与动力装置, 2019(06)
- [4]汽油均质压燃稀燃燃烧（火用）损失机理及实现高热效率途径的研究[D]. 余浩. 天津大学, 2019(01)
- [5]压力室对喷嘴空化及末期断油过程的影响研究[D]. 倪小南. 南昌大学, 2019(02)
- [6]基于统计学方法的OPOC发动机性能正向开发及其混动构架设计[D]. 王勇. 湖南大学, 2019(07)
- [7]基于OpenFOAM的纳米高能粒子对柴油发动机燃烧性能影响的研究[D]. 冯海峰. 南京理工大学, 2019(06)
- [8]提升国Ⅳ柴油机排放性能的燃烧室结构优化研究[D]. 赵刚东. 广西大学, 2016(02)
- [9]非道路增压四缸柴油机的排放控制研究[D]. 夏骅. 江苏大学, 2016(11)
- [10]柴油机侧卷流燃烧系统混合燃烧特性研究[D]. 苏立旺. 北京理工大学, 2016(07)