生物质气体内燃机燃烧特性模拟研究

摘要

随着世界性的能源危机和环境污染的日益加重，具有清洁、可再生性等特点的生物质燃气近年来受到更多的关注，而将生物质燃气用为固定式内燃机的燃料有很好的应用前景，但是国内外对生物质气内燃机研究现状总体开展较晚，研究也不够深入，针对这种现状，本文主要利用数值模拟计算的手段，研究采用生物质气为燃料时内燃机所呈现的点火和燃烧特性。
　　本文首先建立了生物质气体内燃机燃烧室模型，利用数值模拟的方法对生物质气体内燃机的燃烧过程进行了模拟分析，研究结果表明生物质气体内燃机燃烧速度比较慢，后燃严重，动力性低于天然气内燃机，但是排放性能优于天然气内燃机。
　　本文对生物质气体内燃机火核生成及发展情况进行了模拟分析，并采用单一变量的方法研究了不同点火能量、火花塞间隙等点火系统参数和当量比、初始温度、初始压力、涡流比等初始条件对生物质气体内燃机点火性能的影响，研究结果表明，生物质气体内燃机点火性能较差，在增大火花塞间隙的同时加大点火能量可以提升内燃机点火性能，在一定范围内增大当量比、预热燃气可以提升生物质气体内燃机点火性能，而初始压力、涡流比对点火性能影响不大。
　　本文最后分析了燃烧室挤流口形状参数对生物质气体内燃机燃烧性能的影响，发现燃烧室挤流面积越大越有利于提升生物质气体内燃机动力性，为生物质气体内燃机燃烧室形状优化指明了方向。
　　论文的研究成果展示了生物质气体内燃机点火及火焰传播特性，又展示了燃烧室挤流口形状对生物质气体内燃机燃烧性能的影响，可以为我国生物质气体内燃机的研发提供理论支持。

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目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 生物质气体内燃机研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 生物质气体内燃机数学仿真模型的建立

2.1 流体流动模型

2.2 点火模型

2.3 燃烧模型

2.4 排放模型

2.5 数值计算方法

2.6 本章小结

第3章 生物质气体内燃机燃烧过程模拟分析

3.1 生物质燃气理化特性分析

3.2 生物质气体内燃机模拟平台的建立

3.3 模拟计算结果及分析

3.4 本章小结

第4章 生物质气体内燃机点火特性及影响因素分析

4.1 生物质气体内燃机点火特性模拟分析

4.2 点火系统参数对生物质气体内燃机点火特性影响分析

4.3 初始条件对生物质气体内燃机点火特性的影响分析

4.3 本章小结

第5章 燃烧室形状对生物质气体内燃机燃烧特性影响分析

5.1 燃烧室形状对内燃机整机性能的影响分析

5.2 不同形状燃烧室内气体参数对比分析

5.3 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢