一、465汽油机进气道流动特性的试验研究（论文文献综述）
魏福祥[1]（2021）在《高强化柴油机气流特性和燃烧排放性能模拟研究》文中研究指明高强化柴油机具有循环进气量大、动力输出高的特点,在军用和民用方面有着举足轻重的作用,但柴油车的NOx排放量超过了汽车排放总量的80%,面对能源逐渐紧缺、环境逐渐恶化的现状,在转型新能源汽车的同时对传统柴油机车动力性能和排放性能的进一步研发提出了更高的要求。近年来,高强化柴油机采用各种新型技术,改善高强化柴油机气流特性和油气混合效果,在提高升功率的同时保证排放在允许范围内。为更好地研究气流特性和油气混合,本文基于Converge软件,对某高强化柴油机的整个工作过程进行三维数值模拟,详细对进气门间隙环带处的气流特性进行阐述,重点运用当量比占比法和洛伦兹曲线法对油气混合均匀度进行分析,在进一步探究高强化柴油机燃烧和排放方面的改善具有重要的意义。基于该分析方法,本文通过采用不同进气道组合形式、不同燃烧室形状以及不用进气门晚关角（LIVC）,对比研究了有无涡流、不同挤流速度以及不同米勒度对高强化柴油机性能的影响,并选出改善其动力性和排放性的优化措施。研究表明,对缸内气流特性和油气混合的深入研究是进一步分析高强化柴油机工作过程内在机理的重要环节;合理的利用涡流和挤流可以改善高强化柴油机油气混合和燃烧效果,显着提高其动力性能,并配合合理的米勒循环方案,在保证高强化柴油机动力性能提升的同时显着改善其排放性能。
马天翔[2]（2021）在《高强化柴油机进气道气体流动仿真分析》文中研究指明高强化柴油机具有高转速、高循环喷油量和高增压进气等特点。与常规柴油机相比,它需要更大的进气量,同时进气过程和燃烧过程需要在更短的时间内完成,因此对进气系统提出了更高的要求。而进气道的几何结构直接影响发动机的进气充量和涡流强度,从而影响油气混合和燃烧效率,进而影响发动机的动力性、经济性和排放性能。所以了解高增压情况下气体的流动特性,为高强化柴油机低流阻进气道的设计提供必要的理论依据。首先,通过稳流气道试验台对双切向气道柴油机进行试验,测出不同进气压力下,不同气门升程的流量,然后计算得出流量系数。但是,传统的试验方法需要耗费大量的人力物力,已经不能适应现代高强化发动机的研制工作。因此,采用三维数值模拟方法是一种比较高效的研究手段。本文使用AVL-FIRE软件对几何模型进行网格划分,设置边界条件,应用k-?-f湍流模型,采用压力修正的SIMPLE算法,对双切向气道、切向螺旋气道和双螺旋气道三种不同组合气道的流通特性进行模拟计算分析。通过AVL评价方法对双切向气道的试验值和模拟值进行验证,二者结果吻合良好,保证计算模型的准确性和可行性。然后,分析三种组合进气道在进气压力和压差分别为300k Pa和30k Pa时的流量系数、速度场、压力场和湍动能场随不同气门升程的变化情况,为气道性能的改进提供参考。最后,考虑气体的可压缩性,并推导出新的流量计算公式。通过对比两种不同公式计算所得的流量系数,进一步证明了提出可压缩性的必要性。然后,提出相对压差的概念,研究不同进气压力和压差情况下进气系统在相对压差相同时的流态对比。
杜桂枝[3]（2021）在《压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究》文中研究指明面对日益严峻的能源环境现状以及传统内燃机车所受到的严峻挑战,使用清洁可替代燃料和高效节能减排燃烧方式是改善问题的途径之一。本文以清洁燃料天然气和高效燃烧方式均质充量压燃（Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI）为研究主体,针对均质压燃存在的燃烧过程难以控制和运行范围窄的问题,以拓展天然气HCCI发动机运行范围、实现天然气HCCI发动机全工况范围稳定运行为研究目标;采用理论分析、台架试验和模拟计算为研究手段,构建了天然气HCCI燃烧单缸机试验平台、柴油引燃天然气双燃料多缸机试验平台及三维模拟计算平台、化学反应动力学准维多区模拟计算平台,对天然气HCCI发动机敏感边界条件的燃烧特性、拓展天然气HCCI发动机运行范围的有效策略以及拓展后发动机的稳定运行范围进行了系列研究。主要研究内容和结论包括:（1）天然气HCCI发动机受到爆震和失火极限的限制,其稳定运行范围较窄。发动机的爆震极限和失火极限随着转速的增加向稀混合气方向移动,稳定燃烧范围没有明显变化。进气温度增加对爆震极限影响不大,发动机的稳定燃烧边界向稀混合气方向移动,整体运行范围变宽。转速为1000r/min时,随着进气温度升高,过量空气系数增加,天然气HCCI发动机的有效热效率均降低。在低转速下,燃烧始点对过量空气系数最为敏感;随着转速增加,敏感度系数降低,而当转速达到1800r/min时,燃烧始点对过量空气系数的敏感度系数反而增加。随着转速增加,燃烧始点对进气温度的敏感度先增加后降低。（2）外部废气再循环（EGR）、负气门重叠（Negative Valve Overlap,NVO）和排气门晚关（Late Exhaust Valve Close,LEVC）三种EGR策略均具有推迟着火,延长燃烧持续期,拓展天然气HCCI发动机高负荷运行范围的潜力。但LEVC策略下的内部EGR潜力最小。NVO的内部EGR策略比外部EGR策略更容易实现天然气HCCI发动机高负荷运行范围拓展。随着EGR率增加,外部EGR策略下缸内温度降低,缸内轴向温度由上中下对应于低中高三个层次明显的温度分层现象转变为上低下中的分层现象;NVO策略缸内温度大小几乎不变,缸内温度呈现出上中下对应于低中高三个层次明显的温度分层现象,表现出较为明显的高温区转移特征,即由进气侧转移至排气侧;LEVC策略下缸内温度升高,缸内轴向温度由低中高三个层次的温度分层现象转变为中高温分层现象。对比三种EGR策略,NVO策略是实现高指示热效率的有效控制策略。（3）从化学反应动力学角度开展进气道喷水对天然气HCCI发动机燃烧特性、缸内重要组分以及高负荷下爆震强度影响的研究。另外,改变加入缸内水的物理特性,探究水的稀释效应、热效应和化学效应对燃烧始点的影响。结果表明:随着喷水质量分数的增加,缸内压力峰值降低以及压力峰值所对应的曲轴转角后移。随着过量空气系数增大和进气温度降低,缸内燃烧过程对喷水的敏感度变大,天然气HCCI发动机对水的容忍度变小。在发生爆震非正常燃烧的高负荷工况下,喷水会使燃烧始点后移,爆震强度降低,使燃烧过程正常化。水的热效应对燃烧始点的影响明显大于其化学效应和稀释效应。在采取喷水来减慢化学反应,缓解爆震和拓展负荷的同时,改变进气温度以实现燃烧边界条件与燃料化学的协同控制,是实现天然气HCCI可控燃烧的有效手段。喷水能有效降低缸内重要组分的产出和消耗率,降低主要基元反应速率,减缓缸内化学反应进程。对比外部EGR策略、NVO策略、LEVC策略以及喷水策略,NVO策略是一种可获得高热效率,可作为拓展发动机高负荷运行范围的最优控制策略。（4）活性燃料氢气、臭氧、二甲醚和柴油四种添加剂均能够改变缸内组分自燃特性,增强混合气着火能力。随着添加剂引入质量分数和柴油替代率增加,缸内整体燃烧相位提前,燃烧持续期缩短。四种添加剂均具有拓展天然气HCCI发动机低负荷运行范围的能力。从四种添加剂的助燃机理看,氢气的加入增加了重要自由基OH浓度;臭氧的加入增加了O原子浓度,进而增加了重要自由基OH浓度,自由基OH浓度的增加加快了消耗甲烷主要反应速率,加快了缸内燃烧过程;二甲醚和柴油的助燃机理在于二者易燃,燃烧后引燃天然气。从混合气形成、发动机热效率及成本对比,氢气是一种环保、可持续、低成本且易于拓展天然气HCCI发动机低负荷运行范围的优良添加剂。（5）基于确定的可拓展天然气HCCI发动机稳定范围的NVO和加氢控制策略,不同转速下发动机的稳定运行范围均得到了拓展,表明NVO策略和加氢策略是拓展天然气HCCI发动机稳定运行范围的有效策略。但针对不同工况的具体i-EGR率和氢气质量分数还需通过试验进行匹配研究。
李冠廷[4]（2021）在《喷射策略对氢气/汽油双燃料发动机燃烧与排放影响研究》文中指出随着汽车产业的不断发展,追求节能减排的新型发动机成为汽车行业的重中之重。尤其是随着石油资源的逐渐枯竭,寻找替代燃料,减少燃油的消耗,减少排放和提升发动机热效率成为新型汽车发动机的发展方向。本文结合国家自然科学基金项目在传统汽油机的基础上进行改造,运用进气道喷射汽油,缸内直喷氢气的喷射方式,加上多次喷射的技术,配合3D仿真软件CONVERGE,对氢气/汽油双燃料发动机的燃烧和排放性能及其机理进行了研究。本文改造了一台直列四缸四冲程复合喷射点燃发动机,将发动机的高压喷射管路连接在自建的高压氢气供给系统上,使发动机实现了进气道喷汽油加缸内直喷氢气的喷射模式。通过利用d SPACE快速原型系统搭建了控制系统,实现了发动机的喷油、点火等参数的控制,并实现了二次氢气喷射。在试验台架中,搭建了大量的传感器,来控制和监控发动机的运转参数,使发动机可以运行在预想的工况之上,并可以实时测量其燃烧和排放性能。同时本文针对发动机在CONVERGE软件上搭建了发动机仿真模型,在试验研究的基础上,运用仿真研究对缸内氢气分层状态对发动机燃烧和排放性能影响的内在机理进行研究。本文的研究主要分为四种喷射模式,即纯汽油模式（进气道汽油喷射）,单次分层氢气模式（进气道汽油喷射+单次分层缸内直喷氢气）,均质氢气模式（进气道汽油喷射+单次均质缸内直喷氢气）以及二次分层氢气模式（进气道汽油喷射+二次分层缸内直喷氢气）。不同的喷射模式可以通过不同的喷射策略形成不同的发动机缸内氢气分层状态,从而影响发动机的燃烧和排放性能。研究的主要结论如下:（1）通过三维仿真研究发现,单次氢气喷射所能形成的发动机缸内氢气分层状态具有很大限制。较早的喷氢时刻下,发动机缸内氢气较为均匀缺少火花塞周围的氢气浓区,不能很好地加速发动机的点火和燃烧过程。而较晚的喷氢时刻会使氢气集中在发动机缸内的小部分区域,通过调整发动机喷氢时刻,可以使发动机内氢气集中于火花塞周围使发动机的燃烧特性获得提升,但此时由于氢气集中于小部分区域,不能再有效减少HC排放,又由于氢气过于集中导致发动机局部燃烧温度过高产生大量的NOX排放。所以单次氢气喷射下,由于喷氢时刻的限制,发动机的燃烧性能和排放性能不能同时达到最优值。（2）为了解决单次氢气喷射下发动机缸内氢气分层状态的不足,本文提出了二次氢气喷射的喷射模式。二次氢气喷射可以使用两次氢气喷射,借助两次喷射比例和两次喷射时刻的变化,有效组织发动机缸内氢气分层状态,尽最大可能优化发动机的燃烧和排放性能。二次氢气喷射模式下,第一次氢气喷射可以在整个缸内形成相对均匀的氢气分布用来减少排放,而第二次氢气喷射会在火花塞周围形成氢气浓区来强化发动机的点火和燃烧速度,从而兼顾发动机的燃烧和排放性能。（3）二次分层氢气模式下,发动机的有效热效率略高于单次分层氢气模式和均质氢气模式,排放性能介于单次分层氢气与均质氢气模式之间。这是由于二次分层氢气模式通过合理组织发动机缸内氢气分层状态,使氢气可以发挥最大效果持续加速发动机整个燃烧过程,使发动机有效热效率进一步提升。同时由于缸壁周围氢气浓度较单次分层氢气模式增加,发动机的HC排放减少;氢气分布较单次分层氢气模式也更为均匀,不再有局部的高温区域,发动机的NOX排放也随之减少。（4）氢气的加入可以极大的拓展发动机的稀燃极限。在本文工况下,发动机稀燃极限下的过量空气系数在氢气加入后,从1.5增加到了2.8至3左右。不同喷氢模式的稀燃极限略有差异,单次分层氢气模式的稀燃极限最高。随着过量空气系数的不断上升,最佳有效热效率对应的喷氢模式从二次分层氢气模式逐渐转变为单次分层氢气模式。这是由于随着过量空气系数的不断上升,发动机越加需要更多的氢气稳定和加速点火过程。同时随着过量空气系数的不断上升,发动机的排放性能也有所提高。（5）随着发动机不同运转参数的变化,二次分层氢气模式均能应用多变的喷氢策略,改变两次喷射比例和喷射时刻来保证发动机缸内氢气分层状态满足不同的需求。在稀燃工况下,二次分层氢气模式可以不断增加第二次氢气喷射的喷射比例,保证发动机点火的稳定性。随着喷氢压力的增加,二次分层氢气模式可以减少第二次氢气喷射的喷射比例,应用更加集中的氢气保证发动机的点火性能,并用更多的氢气加速后续的发动机燃烧过程。（6）氢气对发动机燃烧和排放的改善随着发动机转速和负荷的不断上升不断减少。氢气的加入可以使汽油机燃烧速度变快,燃烧温度变高,燃烧稳定性增强。但当发动机工况从小转速小负荷向高转速大负荷转变时,汽油机本身的燃烧速度、燃烧温度和燃烧稳定性都会随之提升。所以氢气对于发动机小转速小负荷下的改善更为明显。（7）本文的研究旨在在发动机各个工况下,通过发动机喷射策略的改变使发动机的燃烧和排放均得到优化。随着发动机不同工况的改变,发动机的各种氢气喷射模式各有利弊。在稀燃工况下,单次分层氢气模式的有效热效率最高;在常规工况下,二次分层氢气模式的有效热效率最高;在全负荷工况下,均质氢气模式的排放性能最佳。通过合理的标定和控制,发动机可通过喷射策略的调整在整个工况下完成效率和排放的优化。
张驰[5]（2021）在《EIVC无节气门汽油机缸内流动优化与燃烧研究》文中研究指明当今内燃机行业需要应对能源短缺的问题,而无节气门汽油机在中小负荷下可以避免节气门节流损失,降低泵气损失,燃油经济性得到提高。将全可变液压机构安装在汽油机上便可取消节气门,通过进气门早关的方式改变负荷。但进气门过早关闭导致燃烧速率变慢、放热率较低。本文通过增强缸内滚流的方式改善此现象。（1）在奇瑞SQRE4T15B汽油机上安装FHVVS机构后取消节气门,进行台架试验,搭建对应的一维、三维仿真模型。对比同工况下的原机与进气门早关无节气门汽油机的工作过程。结果发现取消节气门后燃烧速率慢,放热率较低,CA50推迟。对比缸内流场演变过程发现,取消节气门后废气回流量减小,导致燃油蒸发速率慢,同时缸内滚流运动由于进气门早关会大大削弱,点火时刻缸内气体流速变慢,湍动能较弱,火焰传播速度较慢,导致燃烧恶化。（2）研究无节气门汽油机缸内流场随转速和负荷的变化情况,选取低、中、高三个转速和三条气门升程曲线对应的不同负荷。结果发现,相同负荷下,转速增加;同转速下,气门升程变大都能使缸内气流运动增强。采用升程曲线5在5000r/min时相比1000r/min点火时刻火花塞附近的湍动能提升543.8%。在转速1000 r/min,采用升程曲线8相比升程曲线5点火时刻缸内湍动能提升58.8%。（3）为了改善中低转速小负荷无节气门汽油机燃烧恶化的问题,需要增强缸内气流运动,提出可变滚流机构。其可以通过改变气门两侧流量分配增加流经气门内侧的流量提高滚流比。通过气道稳态试验对该机构进行性能评价,使用STAR-CCM+进行稳态计算。结果表明升程增大时,通过气门内侧的流量占比更大,顺时针方向滚流增强,缸内滚流比得到提高。气门升程增加到3mm时滚流比有较大提高,节流损失也相应增加。因此在小升程下使用此机构可以牺牲较小流量系数的同时加强缸内气流运动。（4）进一步研究可变滚流机构结构尺寸对滚流运动的影响,对导流板距进气道上侧的高度、导流板的长度、导流板与进气门轴线的夹角三个因素进行优化计算,并选出点火时刻湍动能最高对应的结构参数。研究可变滚流机构最优方案对燃烧性能的影响,结果表明安装可变滚流机构后,点火时刻火花塞附近的湍动能提高31.7%,最大爆发压力和放热率分别提高52.1%、82.2%,火焰传播速率明显增加,后燃期由50.5°CA减小到了 14.9° CA。综上所述,可变滚流机构可以改善取消节气门后在中低转速小负荷时的燃烧情况。
孙涛[6]（2021）在《无节气门汽油机质调节负荷控制特性研究》文中研究表明汽油机热效率及燃油经济性低于柴油机,其中节气门带来的泵气损失是降低汽油机燃油经济性的主要原因之一。采用质调节负荷控制方式,通过对各工况点喷油参数进行标定,可取消汽油机节气门,以减小汽油机换气过程中的泵气损失,同时利于进一步挖掘汽油机的节油潜力。本文基于GT-POWER和CONVERGE对HONDA单缸小排量四冲程汽油机,分别开展了一维性能仿真及三维燃烧数值模拟的模型构建,基于台架试验数据设置了相关边界条件,并利用试验数据对模型的精度进行了验证,确保所构建原机模型准确。利用GT-POWER一维性能仿真模型对无节气门汽油机进行喷油标定,得到无节气门汽油机在原机典型工况点下的喷油MAP图,并对比分析了原机和无节气门汽油机的主要性能,与相同动力性带节气门原机相比,在最大扭矩转速3000r/min的原机30%节气门开度负荷工况,无节气门汽油机有效燃油消耗率降低20.1%,指示热效率提高24.9%,NOx和HC排放量基于工况有不同程度增加。利用Isight对无节气门汽油机的燃空比和点火提前角进行了多目标优化,采用最优拉丁超立方试验设计方法对优化区间进行单工况点采样,并基于GT-POWER仿真数据建立优化使用的Kriging模型,采用遗传算法NSGA-II在所建Kriging模型上进行多目标寻优,得到各工况点下的最佳燃空比和点火提前角。利用CONVERGE对原机和无节气门汽油机3000r/min,平均有效压力8.55bar工况点进行数值模拟,分析无节气门汽油机缸内流场和燃烧情况。无节气门汽油机的缸内涡流和滚流的结构、分布演化过程与原机相近,但因无节气门泵气损失,使进气阶段与压缩大部分阶段的缸内气流运动强度普遍高于原机,缸内循环平均湍动能增加。中小负荷工况无节气门汽油机能燃用更稀薄混合气,但会导致火焰传播速度变慢,燃烧持续期延长。
罗振[7]（2021）在《增压直喷发动机进排气系统参数影响特性研究及多目标优化》文中进行了进一步梳理二十一世纪以来,小型乘用车作为人民群众出行的交通工具普及程度随着我国经济水平的提高而得到大幅提升。与此同时,能源危机和环境问题也随着机动车的增多而日益明显,增压直喷发动机作为乘用车主流的动力。由于其在技术上相比于自然吸气发动机具有多种优势,同时又因为其优异的动力性和燃油经济性以及在减少污染物排放、降低质量、减少空间占有率等方面的明显作用,增压直喷技术得以迅速的普及应用。因此,对增压直喷发动机进行开展相关研究,提高其动力性和经济性,并降低排放对减少能源的消耗和尾气的排放具有重要的意义。本文以某公司1.4L涡轮增压缸内直喷汽油发动机作为研究对象,在详细查阅了与增压直喷发动机进排气系统关键性能参数优化相关的国内外文献的基础上,首先介绍了发动机进排气系统与计算机数值模拟仿真技术的国内外研究现状,然后对发动机气缸模型建立的理论基础、进排气管道内气体流动数学模型以及发动机仿真模型的数学求解方法进行了分析和阐述,最后利用台架试验所获增压直喷发动机性能参数以及标定后的仿真模型,根据所阐述的增压直喷发动机进排气系统参数影响特性及多目标优化总体思路和分析流程,对发动机进排气系统参数影响特性及多目标优化进行了一系列深入的研究工作。本文主要研究工作包括:（1）针对所研究的1.4L增压直喷汽油机,基于AVL-PUMA操作系统,结合AVL733S油耗仪、AVL Indiset 630燃烧分析仪、AMAI60气体分析仪等设备搭建发动机试验台架,在1000r/min～5200r/min转速下进行外特性工况试验,测得增压直喷发动机在外特性工况下的功率、扭矩、油耗率等性能数据。（2）根据一维非定常流体力学理论及测量得到的发动机结构参数,在一维仿真模拟软件GT-Power中建立增压直喷发动机数值仿真分析模型,将台架试验所获得的发动机性能数据与仿真模型在相同工况计算得到的性能数据进行对比分析,将实体机数据与仿真数据误差控制在工程允许误差范围（5%）内,保证仿真模型的准确可靠性。（3）通过对仿真模型计算,分析了进排气歧管直径、进气总管长度、进排气谐振腔容积、配气相位的平移对增压直喷发动机性能的影响。并总结出进排气系统参数变化对增压直喷发动机性能影响的规律特性,为发动机的进一步优化改进提供依据。结果表明,对进排气歧管直径、配气相位进行优化后发动机中、高转速下动力性能得到较大提升,对低转速下发动机的动力性提升不明显。（4）选取进排气系统结构参数中对发动机性能影响较大的参数作为多目标优化试验因子,应用试验设计方法（Design of Experiment,DOE）,以进气总管长度、进气歧管直径、排气歧管直径、排气相位、进气谐振腔容积、排气谐振腔容积作为响应自变量,以功率、扭矩和燃油消耗率作为响应进行二阶响应面拟合,并将最大功率、最大扭矩和最低燃油消耗率作为优化目标,采用遗传算法完成多目标优化计算。在对该发动机进排气歧管直径、进气总管长度、谐振腔容积以及配气相位进行优化后,该增压直喷发动机的动力性能得到了较大程度提升,优化后发动机1500r/min（最低油耗点）燃油消耗率由263.87g/k Wh降低为263.46g/k Wh,燃油消耗率降低0.15%,2000r/min（最大扭矩点）扭矩由205.53N.m提升至208.23N.m,比原机提升了1.3%,5000r/min（最大功率点）功率由91.49k W提升至96.41k W,比原机提升了5.38%。
刘海朝[8]（2020）在《喷射方式对氢燃料内燃机混合气形成、燃烧及排放的影响研究》文中指出近半个世纪以来,车用内燃机广泛应用带来的能源紧缺和排放污染已成为车用动力发展的主要问题,从而推动新型清洁能源汽车的大力发展。氢燃料因清洁环保、可再生的优势成为重要的内燃机代用燃料。由于氢气分子量小、密度极小,在燃料供给时会快速扩散,导致出现空气供给阻塞现象;同时氢气供给在很大程度上影响异常燃烧和排放特性。因此氢气供给成为氢燃料内燃机燃烧系统匹配的重要研究内容。本文基于JH600单缸进气道喷射氢燃料发动机试验台架,结合CFD仿真的手段,研究了喷射方式对氢燃料内燃机氢气与空气混合、异常燃烧、燃烧与排放特性的影响规律,为氢燃料内燃机的优化控制提供理论依据和可行参数。主要研究工作和结论如下:1.基于一台试验用JH600单缸四气门进气道喷射氢燃料内燃机建立了三维实体模型,采用FIRE软件平台完成了三维计算网格,设定初始条件和边界条件,确定流动、燃烧及排放模型,完成了CFD仿真模型构建。基于试验获取的缸内压力和放热率曲线,对仿真模型进行验证,结果表明建立的CFD模型具有较高的仿真精度。2.基于所构建的CFD模型,仿真研究了多种喷射方式对进气、混合的影响规律。研究发现,采用提高喷射压力的单次喷射方式对改善进气阻塞的效果并不明显,而单路多次喷射和双路对称喷射对改善进气阻塞有显着作用。同时发现,采用双路对称喷射和多次喷射,还可以提高缸内平均湍动能和混合均匀性。3.仿真研究在不同喷氢方式及喷氢相位下,缸内炽热点的形成过程、面积及高温持续时间的影响规律。相比单路单次喷射,发现双路对称喷射能显着降低高温区域面积、最高温度和高温持续时间。喷氢方式会影响进气道内残余氢气量,进而影响回火发生概率。喷射相位的推迟对低转速炽热区域发展起有抑制作用。4.研究不同喷射方式对缸内火焰发展、放热规律、缸内压力、缸内温度以及NOx的影响规律。仿真结果发现采用双路对称喷射方式有利于提高火焰传播速率,得到更高的瞬时放热率,进而提高缸内压力与温度,提升动力性和热效率。但是,仿真结果发现采用双路对称喷射方式会造成NO质量分数的增加,导致内燃机排放性能劣化,需要进一步与动力性进行优化折中。
王应肖[9]（2020）在《基于气缸内EGR环状分层的柴油机燃烧及排放特性研究》文中提出柴油机气道-气缸的流动特性,对进入缸内的进气质量流量、气体的运动状况及分布范围有着较大影响。本文基于气道稳流试验与CFD仿真相结合,分析气流在缸内的运动状况及分布范围,以及缸内气体的分层燃烧。针对柴油机相异气门流动特性结果显示:在低气门开度条件下,过小的气门开度会显着影响进气流量,难以发挥相异气门优势,相异气门策略须围绕气门最大开度进行设计,采用恰当比例的相异气门可明显增强涡流比,对进气量也有促进作用。在相同的低气门升程条件下,由于螺旋/切向气道两进气门开度较小,使得穿过螺旋气道和切向气道的气流在缸内相互对峙,使涡流比与流量系数均难以提升;而随两气门开度的增大,通过螺旋气道的气流会过度侵入到切向气道的气流在缸内的流场,造成严重的进气干涉,从而导致进气能量的损失,进一步限制了流量系数和涡流比的提升。而恰当的相异气门,可使双进气道气流充分利用气缸内空间,在缸内形成相互交错的流动,避免双气道间气流的严重干涉,降低气体运动能量损失,达到提升涡流比与流量系数的目的。螺旋/切向气道相异气门升程条件下气缸近壁面流场与丝线运动的对应关系,在两种运动状态下,气流从螺旋/切向气道进入气缸后,基本呈现相似的运动规律。针对柴油机相异气门控制策略的研究表明:围绕螺旋气道最大气门开度进行设计的相异气门,切向气道气门开度大于等于最大气门升程2/3进行设计时可显着增强涡流比,对进气量也有促进作用。围绕切向气道最大气门开度进行设计的相异气门,螺旋气道气门开度大于等于最大气门升程2/3时流量系数得到全面提升,而螺旋气道气门开度大于最大气门升程1/2进行设计时涡流比得到全面提升。开展缸内EGR环状分层的研究,结果表明:螺旋气道引入方式下的气体,凹坑和燃烧室相对中心区域CO2分布较多,逐渐形成更为规则的环形分布;而切向气道引入方式下的气体,靠近切向气道一侧CO2分布较多,围绕气缸中心的CO2分布较少。在不同EGR率条件下,通过改变单气道引入气体的EGR率,可增加缸内废气的量,从而增加缸内废气的浓度,对EGR分层作用较大。在不同EGR压力条件下,通过改变单气道引入气体的EGR压力,增加单气道引入废气的量,可增大缸内废气的浓度,对EGR分层作用较明显。在不同EGR温度条件下,通过改变单气道引入气体的EGR温度,导致缸内EGR率有所下降,但影响较小,对EGR分层作用较小。开展缸内EGR环状分层的燃烧和排放过程表明:在均质EGR条件下,与相同气门条件下螺切12/12终值相比,螺切10/12、螺切9/12、螺切12/8的NOx的终值分别增加2.3%、增加6.3%、增加4.5%;Soot终值分别减少7.6%、减少21.4%、减少13.7%;CO终值分别减少3.7%、减少12.0%、减少6.5%。在EGR环状分层条件下,与相同气门条件下螺切12/12终值相比,螺切10/12、螺切9/12、螺切12/8的NOx的终值分别增加1.8%、增加6.2%、增加3.9%;Soot终值分别减少7.0%、减少25%、减少14.8%;CO终值分别减少3.8%、减少15.1%、减少8.5%,与均质EGR相比,缸内EGR环状分层下的NOx增幅减小,Soot和CO的生成量均减少。
殷振中[10]（2019）在《基于CFD的非道路用汽油机的进气道优化研究》文中研究表明随着排放法规日益严苛,发动机朝着高热效率、低污染物排放、高燃油经济性方向发展。缸内混合气的燃烧质量直接影响到发动机的热效率,进气道作为发动机进气系统的重要组成部分,其结构参数对于提高缸内充量系数及改善油气混合均匀性均有重要作用。因此,通过深入优化发动机的进气道结构能够有效增强缸内的气流运动,改善混合气燃烧质量,从而为提高发动机的动力性、经济性和排放性提供一定的基础。本文主要研究内容与结论如下:（1）建立了适用于非道路用汽油机进气道稳流计算的几何模型,通过网格无关性对网格模型进行了验证,并对不同气门升程下的气道模型进行了稳态模拟计算。以流量系数、滚流比、压力分布及速度分布特性等作为进气道性能的评价指标,分析了原机的进气道性能。结果表明,原机进气道存在流量系数较小、缸内的气流运动较弱以及压力梯度过渡不合理等问题,不利于缸内混合气的燃烧,从而导致排放污染物增加。（2）通过采用优化气门杆座圈几何结构的方法,提高了进气道的性能参数。基于进气道截面积的变化规律,分析了进气道压力梯度分布的影响因素。对气门杆座圈的竖直壁面进行圆弧化设计,提高了截面积过渡的均匀程度,降低了进气道结构的节流作用,使得流动阻力减小。结果表明,优化后气道结构的流量系数和滚流比均得到了明显的提高,其中,中低气门升程下的流量系数增加了约3%,高气门升程下的滚流比增加了约5%。（3）基于CAESES软件,对进、出口气道偏置角与出口气道凸台位置三个进气道结构参数进行优化设计。对三个结构参数的20个水平进行Sobol采样,利用CAESES软件耦合Star CCM+软件进行稳态模拟计算。结果表明,随着进口气道偏置角α的增大,流量系数逐渐增大,滚流比呈现上下波动的变化趋势;随着出口气道偏置角β的增加,流量系数在一定范围内呈现小幅增大的变化趋势,滚流比在β较小时呈现先增后减的变化趋势;出口气道凸台浮动距离γ的增大,流量系数逐渐减小,滚流比逐渐增大。基于上述因素,分别选取了其中3个较优水平进行了正交试验设计,通过均值与极差分析,确定进气道的最优结构参数,即α、β、γ分别为9.375°、6.875°与1.375 mm,此时进气道的流量系数和滚流比分别增加了7.7%和17.2%。（4）建立了适用于瞬态计算的网格模型,分别对进气道优化前后的缸内气流运动进行瞬态模拟,分析了优化前后缸内平均湍动能与平均滚流比的变化规律。结果表明,建立的瞬态计算模型可以较好的反映缸内气流运动。进气道优化后,整个进气阶段的缸内平均湍动能增加了11.2%,缸内平均滚流比增加了13.8%。可见,优化后的进气道增强了缸内的气流运动,有利于缸内燃烧质量的改善、降低污染物的排放,为汽油机进气道的优化设计提供了依据。
二、465汽油机进气道流动特性的试验研究（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、465汽油机进气道流动特性的试验研究（论文提纲范文）
（1）高强化柴油机气流特性和燃烧排放性能模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作内容 |
| 2 柴油机工作过程仿真的数学模型 |
| 2.1 发动机CFD分析软件:Converge简介 |
| 2.2 流动及传热过程的基本控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 喷雾模型 |
| 2.5 燃烧模型 |
| 2.6 排放模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 高强化柴油机模型建立与验证 |
| 3.1 高强化柴油机计算模型的建立 |
| 3.2 计算模型的验证 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 进气门附近气体流动特性分析 |
| 3.3.2 油气混合均匀度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 涡流和挤流对高强化柴油机工作过程的影响 |
| 4.1 .有无涡流对高强化柴油机工作过程的对比研究 |
| 4.1.1 有无涡流对流动特性影响的对比研究 |
| 4.1.2 有无涡流对燃烧特性影响的对比研究 |
| 4.2 不同挤流对高强化柴油机工作过程的对比研究 |
| 4.2.1 不同挤流对流动特性的对比研究 |
| 4.2.2 不同挤流对燃烧特性的对比研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 LIVC米勒循环对高强化柴油机工作过程的影响 |
| 5.1 LIVC米勒循环对高强化柴油机进气充量及泵气损失的影响 |
| 5.2 LIVC米勒循环对高强化柴油机缸内气体流动特性的影响 |
| 5.3 LIVC米勒循环对高强化柴油机缸内油气混合及燃烧的影响 |
| 5.4 LIVC米勒循环对高强化柴油机排放性能及动力性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 高强化柴油机性能提升分析 |
| 6.1 优化措施的选取 |
| 6.2 优化措施结论分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）高强化柴油机进气道气体流动仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 缸内空气运动形式 |
| 1.3.1 涡流运动 |
| 1.3.2 挤流运动 |
| 1.3.3 滚流运动 |
| 1.3.4 湍流运动 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 基于CFD理论的数学模型及其求解方法 |
| 2.1 计算流体力学概述 |
| 2.2 流体力学的控制方程 |
| 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 气体状态方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 雷诺应力模型(RSM) |
| 2.3.2 标准k-?双方程模型 |
| 2.3.3 k-ζ-f湍流模型 |
| 2.4 控制方程的离散化 |
| 2.4.1 有限差分法 |
| 2.4.2 有限元法 |
| 2.4.3 有限体积法 |
| 2.5 离散格式 |
| 2.6 控制方程的求解 |
| 2.7 CFD求解流程 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 高压差进气道稳流试验 |
| 3.1 设备组成 |
| 3.2 气道评价方法 |
| 3.2.1 Ricardo评价方法 |
| 3.2.2 FEV评价方法 |
| 3.2.3 AVL评价方法 |
| 3.3 试验数据及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 进气道模型的建立以及气道流动仿真分析 |
| 4.1 几何模型的处理 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 求解器设置 |
| 4.3.1 边界和初始条件的设定 |
| 4.3.2 求解器控制设定 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.4.1 进气道计算结果与试验结果的对比分析 |
| 4.5 流场分析 |
| 4.6 高强化柴油机在高压差下流通特性的研究 |
| 4.6.1 气体可压缩性的考虑 |
| 4.6.2 理论质量流量公式推导 |
| 4.6.3 模拟结果与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 HCCI发动机技术发展 |
| 1.2.1 HCCI技术概述 |
| 1.2.2 HCCI技术发展 |
| 1.2.3 数值模拟技术在HCCI燃烧研究中的应用 |
| 1.2.4 光学诊断技术在HCCI燃烧研究中的应用 |
| 1.3 天然气HCCI发动机研究进展 |
| 1.3.1 天然气燃料特性 |
| 1.3.2 天然气HCCI发动机的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 研究平台建立 |
| 2.1 试验平台建立 |
| 2.1.1 研究对象 |
| 2.1.2 试验仪器设备 |
| 2.2 三维模拟平台建立 |
| 2.2.1 CFD软件选择 |
| 2.2.2 模型构建 |
| 2.2.3 物理模型选择 |
| 2.2.4 模拟结果验证 |
| 2.3 准维多区模型建立 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 模拟结果验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同边界下天然气HCCI运行范围及其燃烧特性研究 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.2 不同边界下天然气HCCI初始运行范围 |
| 3.3 进气温度对发动机燃烧特性的影响 |
| 3.4 过量空气系数对发动机燃烧特性的影响 |
| 3.5 不同边界下经济性分析 |
| 3.6 SOC对进气温度和过量空气系数的敏感度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高负荷工况范围拓展策略研究 |
| 4.1 EGR控制策略 |
| 4.1.1 研究方案 |
| 4.1.2 外部EGR策略 |
| 4.1.3 NVO策略 |
| 4.1.4 LEVC策略 |
| 4.1.5 三种EGR策略对比 |
| 4.2 喷水控制策略 |
| 4.2.1 研究方案 |
| 4.2.2 喷水对燃烧特性的影响 |
| 4.2.3 燃烧过程中水的稀释效应、热效应和化学效应 |
| 4.2.4 喷水对燃烧过程中重要反应组分的影响 |
| 4.3 两种策略对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 低负荷工况范围拓展策略研究 |
| 5.1 研究方案 |
| 5.2 加氢控制策略 |
| 5.2.1 氢气对燃烧特性的影响 |
| 5.2.2 氢气助燃机理分析 |
| 5.3 加臭氧控制策略 |
| 5.3.1 臭氧对燃烧特性的影响 |
| 5.3.2 臭氧助燃机理分析 |
| 5.4 加二甲醚控制策略 |
| 5.4.1 二甲醚对燃烧特性的影响 |
| 5.4.2 二甲醚助燃机理分析 |
| 5.5 加柴油控制策略 |
| 5.5.1 柴油对燃烧特性的影响 |
| 5.5.2 柴油天然气燃烧解耦分析 |
| 5.6 四种控制策略对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 天然气HCCI燃烧稳定运行范围拓展 |
| 6.1 NVO策略下发动机工作范围 |
| 6.1.1 转速与NVO策略协同 |
| 6.1.2 进气温度与NVO策略协同 |
| 6.2 加氢策略下发动机工作范围 |
| 6.3 天然气HCCI发动机拓展运行范围 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ:GRI Mesh3.0甲烷反应机理 |
| 附录 Ⅱ:二甲醚详细反应机理 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）喷射策略对氢气/汽油双燃料发动机燃烧与排放影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 汽车行业的发展现状 |
| 1.1.2 汽车行业面临的问题 |
| 1.1.3 排放法规的发展现状 |
| 1.1.4 内燃机技术的发展现状 |
| 1.2 氢能源在汽车领域中的应用 |
| 1.2.1 氢气的理化性质 |
| 1.2.2 氢气的制取及储存 |
| 1.2.3 氢燃料电池的发展现状 |
| 1.2.4 纯氢内燃机的发展现状 |
| 1.2.5 掺氢内燃机的发展现状 |
| 1.3 缸内直喷和多次喷射技术的发展现状 |
| 1.3.1 柴油机缸内直喷和多次喷射技术的发展现状 |
| 1.3.2 汽油机缸内直喷和多次喷射技术的发展现状 |
| 1.3.3 缸内直喷和多次喷射技术在替代燃料发动机上应用 |
| 1.4 本文的课题意义及主要研究内容 |
| 第2章 氢气/汽油发动机试验台架搭建 |
| 2.1 测试台架及设备 |
| 2.1.1 测试台架 |
| 2.1.2 测试设备 |
| 2.2 试验方法和数据处理 |
| 2.2.1 试验方法 |
| 2.2.2 数据处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 氢气/汽油发动机数值仿真模型的建立与验证 |
| 3.1 发动机数学模型的建立 |
| 3.1.1 基本守恒方程 |
| 3.1.2 湍流模型 |
| 3.1.3 喷雾模型 |
| 3.1.4 点火模型 |
| 3.1.5 燃烧模型 |
| 3.2 发动机仿真平台搭建 |
| 3.2.1 发动机几何模型的建立 |
| 3.2.2 边界条件和初始条件的设置 |
| 3.3 仿真模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 喷氢策略对发动机缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.1 单次氢气直喷对缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.1.1 单次氢气直喷下缸内氢气分布演变历程 |
| 4.1.2 喷射时刻对缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.2 二次氢气直喷对缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.2.1 二次氢气直喷下缸内氢气分布演变历程 |
| 4.2.2 第二次喷氢时刻对缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.2.3 两次喷氢比例对缸内氢气分层状态的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 发动机喷射模式对发动机性能的影响 |
| 5.1 单次喷氢策略对发动机性能的影响 |
| 5.1.1 单次喷氢策略对动力性的影响 |
| 5.1.2 单次喷氢策略对燃烧特性的影响 |
| 5.1.3 单次喷氢策略对排放性能的影响 |
| 5.2 二次喷氢策略对发动机性能的影响 |
| 5.2.1 二次喷氢策略对动力性的影响 |
| 5.2.2 二次喷氢策略对燃烧特性的影响 |
| 5.2.3 二次喷氢策略对排放性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 不同运转参数下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 6.1 不同过量空气系数下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 6.1.1 不同过量空气系数下喷射模式对动力性的影响 |
| 6.1.2 不同过量空气系数下喷射模式对燃烧性能的影响 |
| 6.1.3 不同过量空气系数下喷射模式对排放性能的影响 |
| 6.2 不同喷氢压力下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 6.2.1 不同喷氢压力下喷射模式对动力性的影响 |
| 6.2.2 不同喷氢压力下喷射模式对燃烧性能的影响 |
| 6.2.3 不同喷氢压力下喷射模式对排放性能的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 不同工况下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 7.1 不同转速下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 7.1.1 不同转速下喷射模式对动力性的影响 |
| 7.1.2 不同转速下喷射模式对燃烧特性的影响 |
| 7.1.3 不同转速下喷射模式对排放性能的影响 |
| 7.2 不同负荷下喷射模式对发动机性能的影响 |
| 7.2.1 不同负荷下喷射模式对动力性的影响 |
| 7.2.2 不同负荷下喷射模式对燃烧特性的影响 |
| 7.2.3 不同负荷下喷射模式对排放性能的影响 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 全文总结及工作展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（5）EIVC无节气门汽油机缸内流动优化与燃烧研究（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 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无节气门汽油机研究概况 |
| 1.2.2 进气流动对汽油机影响的研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 EIVC无节气门汽油机工作过程分析 |
| 2.1 FHVVS机构介绍 |
| 2.2 一维工作过程模拟 |
| 2.3 三维工作过程模拟 |
| 2.3.1 几何模型处理 |
| 2.3.2 边界条件与初始条件 |
| 2.3.3 数学模型介绍 |
| 2.4 仿真模型的实验验证 |
| 2.5 原机与无节气门汽油机缸内工作过程对比 |
| 2.5.1 燃烧过程分析 |
| 2.5.2 缸内气流运动分析 |
| 2.5.3 无节气门汽油机燃烧恶化原因分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 无节气门汽油机不同工况下缸内流场分析 |
| 3.1 工况选择 |
| 3.2 EIVC无节气门汽油机缸内流场分析 |
| 3.2.1 不同工况下滚流比分析 |
| 3.2.2 不同工况下速度场分析 |
| 3.3 EIVC对缸内湍动能的影响 |
| 3.3.1 不同工况下湍动能分析 |
| 3.3.2 不同工况下湍动能分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 可变滚流机构的优化分析 |
| 4.1 气道稳态试验台介绍 |
| 4.2 可变滚流机构模型的搭建与验证 |
| 4.2.1 可变滚流机构介绍 |
| 4.2.2 计算模型的搭建 |
| 4.2.3 稳态计算模型的实验验证 |
| 4.3 可变滚流机构的稳态分析 |
| 4.4 可变滚流机构的优化 |
| 4.4.1 导流板的位置对缸内流场的影响 |
| 4.4.2 导流板的长度对缸内流场的影响 |
| 4.4.3 导流板与进气门轴线的夹角对缸内流场的影响 |
| 4.5 可变滚流机构对缸内流场的影响 |
| 4.6 可变滚流机构对燃烧过程的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）无节气门汽油机质调节负荷控制特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 无节气门汽油机研究现状 |
| 1.2.2 发动机缸内流场CFD应用研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 内燃机数值模拟理论基础 |
| 2.1 CONVERGE技术特点 |
| 2.2 发动机数值模拟基本控制方程 |
| 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 k-ε和RNG k-ε湍流模型 |
| 2.4 点火模型 |
| 2.5 燃烧模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 原机一维模型的建立和验证 |
| 3.1 发动机台架试验 |
| 3.2 原机一维模型的建立 |
| 3.2.1 环境参数及进排气管路参数设置 |
| 3.2.2 喷油器设置 |
| 3.2.3 进排气门升程曲线设置 |
| 3.2.4 汽油机机体模块设置 |
| 3.3 原机一维模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 无节气门汽油机的喷油标定及参数优化 |
| 4.1 无节气门汽油机的喷油标定 |
| 4.2 原机和无节气门汽油机主要性能对比 |
| 4.3 无节气门汽油机喷油和点火参数优化 |
| 4.3.1 遗传算法介绍 |
| 4.3.2 喷油和点火参数优化过程 |
| 4.4 无节气门汽油机喷油和点火参数优化结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 原机和无节气门汽油机缸内数值模拟分析 |
| 5.1 三维模型的建立和仿真前的准备 |
| 5.1.1 三维模型的建立 |
| 5.1.2 三维模型的导入和前处理 |
| 5.1.3 原机和无节气门汽油机三维模型验证 |
| 5.2 无节气门汽油机的缸内流场分析 |
| 5.2.1 原机和无节气门汽油机缸内滚流分析 |
| 5.2.2 原机和无节气门汽油机缸内涡流分析 |
| 5.3 无节气门汽油机的燃烧过程分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（7）增压直喷发动机进排气系统参数影响特性研究及多目标优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 进排气系统国内外研究现状 |
| 1.2.2 计算机模拟技术的应用 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 发动机数值模拟仿真理论基础 |
| 2.1 数值仿真模型气缸建立的理论基础 |
| 2.1.1 缸内热力平衡关系描述 |
| 2.1.2 缸内燃烧过程的数学描述 |
| 2.2 进气管内的气体流动特性与能量损失 |
| 2.2.1 管内波动效应与谐振增压分析 |
| 2.2.2 管内流动能量损失分析 |
| 2.3 数值模拟仿真模型的数学求解 |
| 2.3.1 有限体积法的原理 |
| 2.3.2 控制方程离散化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 发动机台架试验及仿真模型的搭建与验证 |
| 3.1 发动机台架试验 |
| 3.1.1 发动机样机基本结构特点与主要参数 |
| 3.1.2 发动机台架试验平台搭建 |
| 3.1.3 发动机台架试验流程与结果分析 |
| 3.2 仿真软件介绍 |
| 3.3 仿真模型搭建及参数设置 |
| 3.3.1 增压直喷发动机仿真模型系统边界条件搭建 |
| 3.3.2 进、排气管道建模 |
| 3.3.3 气缸模型建立 |
| 3.3.4 配气机构模块 |
| 3.3.5 曲轴箱模块 |
| 3.3.6 喷油器模块 |
| 3.3.7 增压器模块 |
| 3.4 仿真模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 进排气系统结构参数对发动机性能影响分析 |
| 4.1 进气系统结构参数对发动机动力性、经济性影响 |
| 4.1.1 进气总管长度对发动机动力性、经济性影响 |
| 4.1.2 进气谐振腔容积对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.1.3 进气歧管直径对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.2 排气系统结构参数对发动机动力性、经济性影响 |
| 4.2.1 排气歧管直径对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.2.2 排气谐振腔容积对发动机动力性、经济性影响 |
| 4.3 配气相位对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.3.1 进气相位对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.3.2 排气相位对发动机动力性、燃油经济性影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 进排气系统关键结构参数多目标优化 |
| 5.1 DOE方法介绍与设置 |
| 5.1.1 DOE方法介绍 |
| 5.1.2 DOE优化设置 |
| 5.2 响应面的拟合与质量评价 |
| 5.2.1 响应面拟合 |
| 5.2.2 拟合质量评价 |
| 5.3 关键参数多目标优化 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（8）喷射方式对氢燃料内燃机混合气形成、燃烧及排放的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源危机 |
| 1.1.2 大气污染和机动车排放污染 |
| 1.1.3 车用发动机的替代燃料 |
| 1.1.4 氢燃料的特点及制备方法 |
| 1.2 氢燃料内燃机的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 PFI氢燃料内燃机存在的问题 |
| 1.3.1 氢气进气道气阻现象 |
| 1.3.2 异常燃烧 |
| 1.3.3 提升功率与异常燃烧、降低排放的矛盾 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 主要研究内容和章节安排 |
| 1.5 研究路线 |
| 2 氢燃料内燃机燃烧分析CFD模型构建及验证 |
| 2.1 氢燃料内燃机的三维CFD模型的构建 |
| 2.1.1 三维几何模型构建及动网格划分 |
| 2.1.2 主要参数的设定 |
| 2.1.3 喷氢参数设置 |
| 2.2 控制方程和数值模型 |
| 2.2.1 基本控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型的选择 |
| 2.2.3 燃烧模型的选择 |
| 2.2.4 NOx排放模型的选择 |
| 2.2.5 控制方程离散化和求解 |
| 2.2.6 计算步长的选取 |
| 2.3 氢燃料内燃机试验系统 |
| 2.3.1 氢燃料内燃机试验台架系统 |
| 2.3.2 氢气供给系统 |
| 2.3.3 氢燃料内燃机电控单元 |
| 2.3.4 氢燃料内燃机测试系统 |
| 2.4 氢燃料内燃机三维模型的台架试验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 氢气喷射方式对缸内进气和混合的影响研究 |
| 3.1 不同喷射方式下的进气过程研究 |
| 3.1.1 PFI氢燃料内燃机结构参数 |
| 3.1.2 PFI氢燃料内燃机运转参数 |
| 3.1.3 单路单次“SI”喷氢进气道内空气的流动状态 |
| 3.1.4 单路多次喷射、双路对称喷射对进气过程的影响 |
| 3.2 喷射方式对缸内空气充量的影响研究 |
| 3.2.1 单路多次“MI”喷射、双路对称“SP”喷射模式对进气堵塞的影响 |
| 3.2.2 不同多路喷射模式对进气堵塞的影响 |
| 3.3 喷射方式对缸内湍动能的影响研究 |
| 3.3.1 喷射方式对进气道内速度场影响 |
| 3.3.2 喷射方式对缸内湍动能的影响 |
| 3.4 不同喷射方式下缸内气体的混合均匀性分析 |
| 3.4.1 喷射方式对缸内浓度场的影响 |
| 3.4.2 喷射方式对缸内均匀性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 喷射方式抑制氢燃料内燃机异常燃烧研究 |
| 4.1 异常燃烧机理概述 |
| 4.1.1 早燃机理 |
| 4.1.2 回火机理 |
| 4.2 喷射方式对炽热区温度变化的影响规律 |
| 4.2.1 喷射方式对早燃影响 |
| 4.2.2 喷射方式对氢燃料内燃机回火的影响 |
| 4.3 喷射参数对炽热区域形成时刻与位置影响 |
| 4.3.1 喷氢相位对炽热区域形成的影响研究 |
| 4.3.2 喷氢相位对炽热区域温度的影响研究 |
| 4.3.3 喷氢相位对炽热区域面积的影响研究 |
| 4.4 喷氢相位对异常燃烧的抑制研究 |
| 4.4.1 优化的喷氢相位正常燃烧和早燃缸内压力及燃烧放热率对比 |
| 4.4.2 优化喷氢相位正常燃烧与早燃的压力升高率对比 |
| 4.4.3 不同喷氢相位早燃与正常燃烧NO排放对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 喷射方式对燃烧和排放的影响研究 |
| 5.1 不同喷射方式下的燃烧过程 |
| 5.1.1 不同喷氢方式的火焰发展规律 |
| 5.1.2 不同喷射方式对缸内压力分布的影响 |
| 5.1.3 不同喷射方式对缸内温度分布的影响 |
| 5.1.4 不同喷射方式对放热规律的影响 |
| 5.2 喷射方式对氢燃料内燃机动力性的影响 |
| 5.3 喷射方式对氢燃料内燃机经济性的影响 |
| 5.4 喷射方式对氢燃料内燃机排放性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.1.1 主要工作总结 |
| 6.1.2 主要创新点 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要研究成果 |
（9）基于气缸内EGR环状分层的柴油机燃烧及排放特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 气体分层技术的研究现状 |
| 1.3 本文研究意义及内容 |
| 第二章 柴油机螺旋/切向气道稳流实验台的搭建与数值模拟 |
| 2.1 气道稳流实验台的构建 |
| 2.2 柴油机气道流动特性评价方法 |
| 2.2.1 AVL评价方法 |
| 2.2.2 Ricardo评价方法 |
| 2.2.3 FEV评价方法 |
| 2.2.4 Ricardo和 FEV评价方法对比分析 |
| 2.3 柴油机工作过程的一维数学模型 |
| 2.3.1 柴油机工作循环模型的基本假设 |
| 2.3.2 柴油机工作循环的微分方程 |
| 2.3.3 柴油机工作循环的缸内热力过程计算 |
| 2.4 柴油机工作过程的三维数学模型 |
| 2.4.1 CFD三维网格划分技术 |
| 2.4.2 湍流运动模型 |
| 2.4.3 燃油喷雾模型 |
| 2.4.4 燃烧模型 |
| 2.4.5 排放模型 |
| 2.5 三维CFD后处理仿真软件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 柴油机螺旋/切向气道相异气门稳流试验及缸内流场分析 |
| 3.1 柴油机螺旋/切向气道相异气门稳流试验 |
| 3.1.1 相异气门气道稳流实验台的搭建 |
| 3.1.2 相异气门气道稳流试验方案 |
| 3.1.3 相异气门稳流试验及流动特性分析 |
| 3.2 柴油机仿真模型的构建及验证 |
| 3.2.1 D19一维模型的构建及验证 |
| 3.2.2 D19三维CFD模型的构建及验证 |
| 3.3 相异气门气道-缸内稳态/瞬态流场分析 |
| 3.3.1 相异气门缸内近壁面稳态流场与丝线运动对比分析 |
| 3.3.2 相异气门缸内近壁面瞬态流场分析 |
| 3.3.3 相异气门气道-缸内流场对应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油机螺旋/切向气道相异气门缸内流动特性分析 |
| 4.1 相异气门气道稳流试验 |
| 4.1.1 相异气门气道稳流实验台 |
| 4.1.2 相异气门气道稳流试验方案 |
| 4.1.3 相异气门的流动特性评价指标 |
| 4.2 相异气门CFD模型构建及验证 |
| 4.3 相异气门气道-缸内稳态流动特性分析 |
| 4.4 相异气门气道-缸内瞬态流动特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 缸内EGR环状分层的柴油机燃烧及排放特性研究 |
| 5.1 缸内EGR环状分层的研究方案 |
| 5.2 缸内涡流运动与进气量 |
| 5.3 气道引入废气对缸内EGR环状分层的影响研究 |
| 5.3.1 单气道引入废气对缸内EGR环状分层的影响研究 |
| 5.3.2 EGR率对缸内EGR环状分层的影响 |
| 5.3.3 EGR压力对缸内EGR环状分层的影响 |
| 5.3.4 EGR温度对缸内EGR环状分层的影响 |
| 5.4 均质EGR与 EGR分层对柴油机燃烧及排放特性的影响 |
| 5.4.1 均质EGR对柴油机燃烧及排放特性的影响研究 |
| 5.4.2 EGR分层对柴油机燃烧及排放特性的影响研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间项目经历及发表论文目录 |
| 附录 A 项目经历 |
| 附录 B 发表论文 |
（10）基于CFD的非道路用汽油机的进气道优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 缸内气流分析方法的研究现状 |
| 1.2.2 缸内气流运动分析的研究现状 |
| 1.2.3 气道结构优化设计的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 原机三维稳态模拟分析 |
| 2.1 几何结构与参数 |
| 2.2 网格划分与边界条件 |
| 2.3 网格无关性验证 |
| 2.4 结果与分析 |
| 2.4.1 流量系数 |
| 2.4.2 滚流比 |
| 2.4.3 流动分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 进气道结构参数优化设计 |
| 3.1 CAESES软件介绍 |
| 3.2 结构参数优化方案 |
| 3.2.1 Sobol采样 |
| 3.2.2 喉口过渡结构 |
| 3.2.3 进口气道偏置角 |
| 3.2.4 出口气道偏置角 |
| 3.2.5 出口气道凸台位置 |
| 3.3 正交试验设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 进气道优化前后瞬态模拟分析 |
| 4.1 网格模型的建立 |
| 4.1.1 静网格划分 |
| 4.1.2 动网格划分 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.2 数值模型 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 湍流模型 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 平均湍动能 |
| 4.3.2 平均滚流比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 工作总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 硕士期间学术成果 |
四、465汽油机进气道流动特性的试验研究（论文参考文献）
- [1]高强化柴油机气流特性和燃烧排放性能模拟研究[D]. 魏福祥. 中北大学, 2021
- [2]高强化柴油机进气道气体流动仿真分析[D]. 马天翔. 中北大学, 2021(09)
- [3]压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究[D]. 杜桂枝. 吉林大学, 2021(01)
- [4]喷射策略对氢气/汽油双燃料发动机燃烧与排放影响研究[D]. 李冠廷. 吉林大学, 2021(01)
- [5]EIVC无节气门汽油机缸内流动优化与燃烧研究[D]. 张驰. 山东大学, 2021(12)
- [6]无节气门汽油机质调节负荷控制特性研究[D]. 孙涛. 燕山大学, 2021(01)
- [7]增压直喷发动机进排气系统参数影响特性研究及多目标优化[D]. 罗振. 重庆理工大学, 2021(02)
- [8]喷射方式对氢燃料内燃机混合气形成、燃烧及排放的影响研究[D]. 刘海朝. 西安理工大学, 2020
- [9]基于气缸内EGR环状分层的柴油机燃烧及排放特性研究[D]. 王应肖. 昆明理工大学, 2020(05)
- [10]基于CFD的非道路用汽油机的进气道优化研究[D]. 殷振中. 江苏大学, 2019(02)