复杂反应压燃内燃机燃烧模拟数据的处理与分析

论文摘要

燃烧是内燃机工作过程的核心部分,燃烧进行的好坏直接影响到内燃机的性能和寿命,因此,有必要对燃烧过程做细致的研究和分析。由于计算机技术以及计算流体动力学等相应学科的发展和实验技术的提高,对柴油机工作过程进行多维数值模拟的工作也得到迅速发展。多维数值模拟方法具有费用低、给出信息量大等特点,便于研究几何形状等参数变化对柴油机燃烧性能的影响以及进行多方案的对比研究。将其用于柴油机缸内燃烧过程的研究,可对缸内燃烧过程的研究提供一种新的研究手段。与实验研究相比,多维数值模拟具有操作简单、迅速、修改方便等优点。是用来分析、设计柴油机的重要工具,而且多维模拟能提供实验不能提供的信息。一般说来多维数值模拟能提供空间任意位置和任意时刻的速度、压力、温度,可以为改进现有的发动机结构和开发新的燃烧系统提供预见性指导。详细化学反应动力学模型近年来得到了广泛的应用。本文作为初步尝试,将详细化学反应动力学模型应用于柴油机燃烧过程的研究,以正庚烷为燃料,以一台直喷式柴油机为对象,对燃烧过程作了详细的模拟研究。将这台直喷式柴油机所得到的计算结果与文献中相同类型发动机的模拟计算结果进行比较。其缸内流场、温度场与使用简化机理计算所得结果相比变化不大。而组分分析则表明正庚烷喷入气缸很快裂解成大分子产物,而大分子产物存在的时间也很短,很快裂解成小分子产物;NO在353°CA与410°CA区间内生成最快;CO在385°CA时达到最大值,之后开始减少;CO2则随着时间在不断增多。C2H2与C3H3在第一个苯环形成过程中起到了很大作用,与C3H3相比C2H2的作用更大一些。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究概况和发展趋势
• 1.3 本课题主要进行的工作
• 1.4 本章小结
• 2 正庚烷基元反应方程式
• 2.1 引言
• 2.2 正庚烷基元反应方程式分析
• 2.3 本章小结
• 3 流场分析
• 3.1 物理模型
• 3.2 二维速度场分析（YZ截面）
• 4 温度场分析（YZ截面）
• 5 组分分析（YZ截面）
• 5.1 大分子产物分析
• 7H₁₆分析'>5.1.1 n-C₇H₁₆分析
• 7H₁₅-1分析'>5.1.2 C₇H₁₅-1分析
• 2O分析'>5.1.3 CH₂O分析
• 2O₂分析'>5.1.4 H₂O₂分析
• 5.1.5 OH分析
• 2分析'>5.1.6 HO₂分析
• 5.2 NO分析
• 2分析'>5.3 CO与CO₂分析
• 3H₃与C₂H₂'>5.4 C₃H₃与C₂H₂
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢