火花点火发动机燃用变组分煤层气的燃烧模型和主要排放模型研究

摘要

该文对经改装火花点火式的S195柴油机燃用变组分煤层气的燃烧和排放进行了较全面深入的理论研究.研究以MATLAB程序设计语言为基本应用平台,建立了缸内燃烧过程的变步长双区准维模型.在此模型的基础上,对发动机三种主要排放物NO<,x>、CO和未燃HC的生成机理进行了模拟仿真,并与试验结果进行了比较和分析.同时分析了煤层气组分变化对燃烧过程及排放物生成的影响.模拟仿真过程详细跟踪了缸内瞬时压力、温度和排放量组分变化,结果显示,该研究所提出了的双区准维燃烧模型能较好的反映缸内的实际工作过程.三种主要排放物NO<,x>、CO和未燃HC的排放量与试验值也能较好吻合,证实该文所提出的此三种排放物的排放模型是合理的.该文研究结果表明:在火花点火发动机上燃用变组分煤层气是可行的,煤层气中甲烷浓度的增加有利于提高发动机的整机性能、降低其综合排放量.

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致谢

第一章绪论

§1.1引言

§1.2国内外汽车清洁燃料发展近况

§1.3一种新型的发动机代用燃料---煤层气

§1.4本课题选题依据、意义和主要研究内容

第二章火花点火发动机燃用变组分煤层气的燃烧模型

§2.1概述

§2.2涡流室和主燃烧室内燃烧模型

§2.3主、涡流室燃烧火焰参数计算法--随机点法

§2.4实验验证和理论模型结果分析

§2.5本章小结

附录一热力参数的计算

附录二燃烧化学平衡产物的计算

第三章发动机三种主要有害排放物的排放模型

§3.1概述

§3.2 NO生成机理和基本方程

§3.3 CO形成模型和基本关系式

§3.4 HC的生成机理和模型

§3.5方程组求解和程序流程图

§3.6计算结果分析

§3.7本章总结

图

第四章全文结论与工作展望

§4.1全文总结

§4.2未来工作展望

参考文献