一、柴油发动机燃油喷射装置的机理及预防（论文文献综述）
张浩[1]（2021）在《基于煤基合成柴油与活化热氛围调控的内燃机高效清洁燃烧技术研究》文中研究说明随着燃油耗法规和污染物排放法规的日益严格,能源与环境的可持续发展成为全球关注的焦点。中国具有缺油、少气、多煤的能源结构特点,根据我国的资源分布情况发展替代燃料可以充分发挥我国地域辽阔和资源多样性的优势,因此清洁替代燃料的开发及合成技术得到了各界的关注。同时,内燃机各种新型燃烧模式对燃料特性以及分子结构提出了新的要求,传统燃油的理化性质难以与新型燃烧模式的需求相匹配。因此,根据新型燃烧模式的需求通过替代燃料灵活调整缸内活化热氛围、优化发动机燃烧过程至关重要,近年来通过油机协同技术实现内燃机高效清洁燃烧逐渐成为研究热点。本研究基于国家自然科学基金以及吉林省自然科学基金项目,针对煤基合成柴油在压燃式发动机上的应用问题,基于燃料理化特性与燃烧模式协同配合的思想,探究煤基合成柴油/丁醇混合燃料活性控制燃烧以及双燃料喷射活化分层燃烧、煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧对于压燃式发动机燃烧过程以及排放污染物的影响。配合进气参数和喷油参数等燃烧边界条件调整,探索通过燃料理化特性以及活化热氛围调整实现压燃式发动机高效清洁燃烧的潜力,确定与燃料特性以及燃烧模式相匹配的燃烧边界条件控制策略。同时利用光学可视化研究与数值模拟分析的手段,探究燃料理化特性与燃烧边界条件对于混合气形成、燃烧过程、火焰发展及污染物生成历程的影响机理与作用机制。研究中以一台电控高压共轨四气门柴油机为基础,基于开放式ECU搭建了具有进气道喷射以及缸内直喷两套燃油喷射系统的热力学发动机试验测试平台。自行设计搭建二级模拟增压系统以及冷却EGR系统实现进气参数的灵活调节,基于电涡流测功机、燃烧分析仪、高响应的瞬态排放分析仪构建了发动机燃烧及排放测控系统,实现了压燃式发动机的燃烧与排放实时测试与分析。基于一台四冲程单缸立式水冷发动机和高速摄像机搭建了光学可视化测试平台,实现了压燃式发动机缸内火焰发展历程的采集和分析。基于本研究中所采用的热力学发动机耦合煤基合成柴油化学反应机理搭建可实现煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧三维模拟仿真平台,为从化学反应动力学角度深入分析压燃式发动机燃烧过程创造了条件。主要研究内容及结论如下:1、试验研究了燃用煤基合成柴油与国VI石化柴油对压燃式发动机燃烧过程及污染物排放的影响,研究发现相对于低芳烃含量的国VI石化柴油,煤基合成柴油具有较高的反应活性、十六烷值过高,在压燃式发动机中燃用煤基合成柴油滞燃期缩短,预混合燃烧比例减小、预混合燃烧与扩散燃烧边界明显。由于扩散燃烧比例高,燃烧持续期延长,因此相对于燃用石化柴油,燃用煤基合成柴油能够降低发动机的NOx排放但其颗粒物质量排放有所增加。2、针对纯煤基合成柴油燃烧存在的预混合燃烧比例不足的问题,采用煤基合成柴油/丁醇混合燃料活性控制以及双燃料喷射活化分层的燃烧方式灵活调控缸内活化热氛围进而改善发动机性能,研究发现两种燃烧模式均有利于提高预混合燃烧比例、改善混合气形成,有利于降低颗粒物排放。其中煤基合成柴油/丁醇活性控制与活化分层燃烧中通入EGR能够显着降低引入丁醇带来的高NOx排放,缓解NOx排放与颗粒物排放的trade-off关系。丁醇汽化潜热较大以及燃烧相位推迟等因素导致煤基合成柴油/丁醇活性控制燃烧的热效率相对于纯煤基合成柴油燃烧较低。相对于煤基合成柴油/丁醇活性控制燃烧模式,进气道喷射丁醇、缸内直喷煤基合成柴油的活化分层燃烧模式能够调整燃料缸内空间分布实现混合气反应活性的分层,从而更加灵活的调控缸内活化热氛围以达到更高的预混燃烧比例,因此活化分层燃烧过程中燃烧持续期更短、热效率水平与纯煤基合成柴油燃烧相当。但活化分层模式在进气和压缩冲程中残留在活塞环与缸套之间的丁醇燃料难以完全燃烧会产生较高的HC和CO排放。通过优化燃油喷射策略以及EGR率,活化分层燃烧模式下丁醇比例为30%时的排放最优点相对于燃用纯煤基合成柴油的排放最优点NOx排放降低了49.5%,颗粒物排放降低了40.9%。3、利用基于光学发动机的可视化平台,对煤基合成柴油/丁醇混合燃料活性控制以及双燃料喷射活化分层燃烧模式下的火焰发展历程以及缸内温度场分布进行研究,发现煤基合成柴油/丁醇混合燃料活性控制以及双燃料喷射活化分层燃烧均能够有效降低压燃式发动机燃烧过程中的火焰面积和火焰自然发光度,缸内平均温度降低、温度场分布更加均匀,有利于降低碳烟KL因子进而抑制碳烟生成,其中活性控制燃烧效果更好。活化分层燃烧模式中进气道预喷的丁醇在压缩过程中开始低温反应先期形成了利于着火的自由基,能够加快煤基合成柴油的后期扩散燃烧速度。相对于活性控制燃烧仅在缸壁周围形成火焰团,煤基合成柴油/丁醇活化分层燃烧过程在气缸中心区域和缸壁周围均形成了明显的火焰团。4、为提高缸内燃烧反应活性梯度实现燃烧放热规律的灵活调控,进一步提高热效率实现高效清洁燃烧,采用反应活性及汽化潜热更低的汽油作为进气道喷射燃料,基于双燃料喷射热力学发动机对煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧模式进行了试验研究。研究表明,在进气道预喷汽油的双燃料喷射活化分层燃烧模式中,缸内直喷高反应活性的煤基合成柴油代替石化柴油能够增大混合气反应活性梯度,有利于进一步提高发动机指示热效率,同时有助于降低压力升高率峰值进而拓展活化分层燃烧模式的负荷范围。煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧模式中需结合发动机工况选择最佳的直喷时刻和汽油比例,在保证压力升高率不超限的基础上获得较高的热效率。通过燃油喷射策略优化,相对于石化柴油/汽油活化分层燃烧模式,采用煤基合成柴油/汽油活化分层燃烧模式使发动机指示热效率提高2%,同时压力升高率峰值和NOx排放分别降低了46.1%和20.1%。相对于纯煤基合成柴油直喷燃烧模式,煤基合成柴油/汽油活化分层燃烧模式的指示热效率提高了6.7%、颗粒物质量排放降低了19.8%而NOx排放变化不大。5、基于数值模拟分析平台,针对煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧模式下的燃料蒸发、雾化混合、燃烧过程及主要污染物生成历程进行了研究。结果表明,煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧模式中提高汽油比例有利于减少扩散燃烧比例从而使温度场分布更加均匀,当汽油比例超过一定限度时可以从温度场分布中明显观察到汽油自燃的过程。活化分层燃烧模式中在气缸中预混的汽油会提前进行低温反应为直喷燃料着火储备一定比例的活性自由基,有利于促进高温反应进行,抑制碳烟前驱物生成。提前喷油能够加速燃烧过程同时改善温度场分布的均匀性,早喷能够显着改善缸内油气混合情况从而抑制碳烟排放。
杜桂枝[2]（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》文中指出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。
邱崇桓[3]（2021）在《不同升温速率下尿素沉积物热重实验及减少沉积物生成研究》文中指出尿素选择性催化还原（Urea-SCR）系统具有良好的经济性、安全性、尿素水溶液易于储存等优点,俨然成为柴油发动机减少NOx排放的首选技术手段。然而,受到喷射条件、发动机运行工况等因素影响,导致尿素分解不完全生成缩二脲、三聚氰酸等固体沉积物,长时间积累会影响催化剂活性、堵塞排气管、排气管背压升高等,进而影响发动机的正常运行。为了深入探究尿素沉积物各组成成份、反应温度、生成过程和反应路径间的内在关联,采用热重分析法分别对尿素沉积物及重要组分标准样品进行升温速率为5℃/min、10℃/min、20℃/min热重试验研究沉积物与各组分热解过程中每个质量损失阶段所发生的反应。试验结果表明,尿素、缩二脲的热解过程受到升温速率影响较大,三聚氰酸、三聚氰酸同系物的热解过程受到升温速率影响较弱。各个样品起始分解温度由尿素（140℃）,缩二脲（180℃）,三聚氰胺（218℃）,三聚氰酸（250℃）,三聚氰酸一酰胺（312℃）,三聚氰酸二酰胺（315℃）依次升高。沉积物的热解特性曲线与各组分的热解特性曲线对比表明,沉积物各组分含量占比由三聚氰酸（52%～53%）,三聚氰酸一酰胺与三聚氰酸二酰胺（27%）,缩二脲（16%～17%）,尿素（4%）依次降低。当温度低于265℃时沉积物主要成分为尿素、缩二脲和三聚氰酸,温度高于265℃时可产生三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸二酰胺,温度高于500℃时沉积物完全分解。基于热重分析实验数据采用Flynn-Wall-Ozawa法、Kissinger法求解尿素、缩二脲、三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺热分解反应的活化能,并结合尿素沉积物形成机理与所选取的动力学参数对比分析,获取N2H4CO→NH3+HNCO、C2H5N3O2→N2H4CO+HNCO等5个反应的动力学参数。构建包括缩二脲、三聚氰酸、一酰胺、二酰胺等11种组分12步反应的尿素沉积物形成详细化学反应动力学模型并调入STAR-CCM+软件进行模拟。结果显示,对于提高氨气均匀性及减少沉积物作用从高到低依次为改变工况策略、改变喷射策略、改变排气管结构参数。工况策略方面排气温度对沉积物的生成至关重要,低温时沉积物生成量大,高温时三聚氰酸与缩二脲几乎完全分解;选择较大的排气流量,改善管道内气体流动,加速沉积物相关组分的分解,提高氨气均匀性。喷射策略方面选择较大的喷雾锥角、较小的尿素喷射量、较小的喷雾粒径及分布指数的措施可增大喷雾颗粒与排气之间的接触面积并降低排气管道内低温区域从而减少沉积物生成量,特别对三聚氰酸与三聚氰酸一酰胺生成量影响明显。排气管结构方面采用较小的排气管直径、较大的长度等排气管结构参数可使尿素颗粒与排气混合均匀,反应时间充足。在以上措施为寻求更佳减少沉积物生成量措施,对SCR系统加装混合器可使氨气均匀性提升至0.70以上,沉积物生成量明显减少。混合器2由于栅格式的结构特征使管内气体流动效果更佳,对提高氨气均匀性及减少沉积物作用优于叶片式结构的混合器1。
杨尚刚[4]（2021）在《Z6170型船用双电控双燃料发动机开发与试验研究》文中研究指明随着船舶排放法规的日趋严苛和世界能源的日益短缺,高热效率、低排放的节能环保发动机成为船舶动力发展技术的主导方向,液化天然气具有能量密度高、排放低、便于运输等优点,被认为是船舶动力最有发展潜力的绿色燃料之一。在未来的船舶动力中,天然气柴油双燃料发动机以其生产改制方便、燃料可选择性灵活,以及其良好的环保性、经济性等多重优点,已成为国内外船舶绿色动力前进的方向。正文以理论分析和台架试验的方法,研究了船舶天然气/柴油双燃料发动机常用工作模式的性能和排放特性。在船舶发动机常用的E3循环工作特性和D2循环工作特性下,研究了双燃料发动机柴油模式和双燃料模式的试验性能;在发动机E3循环工作特性下,研究了双燃料发动机柴油模式和双燃料模式下,NOx、CO2、THC和CO等污染物的排放特性,研究结果表明:（1）E3和D2循环双燃料模式运行时:功率和柴油模式相同,增压压力和涡后排温略有升高,最大爆发压力和热效率均有降低,双燃料模式替代率大幅提高,并将双燃料模式运行负荷点由25%降至10%,拓宽了双燃料模式的运行区间。（2）E3循环排放特性:柴油模式NOx和CO2比双燃料模式排放高;双燃料模式THC和CO排放大幅高于柴油模式;燃油喷射时刻的提早,NOx和CO2排放增加,THC和CO降低;燃油替代率的提高,THC和CO排放迅速恶化,NOx和CO2排放降低;天然气喷射时刻的改变对NOx影响不明显,天然气喷射时刻的过于提前和滞后均造成THC和CO的恶化。（3）排气污染物比排放量的计算:E3工作循环,试验机柴油模式和双燃料模式NOx+NMHC和CO的比排放计算结果均达到了还未实施的GB15097船舶发动机排气污染物第二阶段限值的要求。
刘振廷[5]（2021）在《微引燃柴油/天然气双燃料发动机化学反应动力学机理与燃烧特性研究》文中研究说明严峻的能源环境局势以及严苛的船舶排放法规,使天然气发动机技术得到了重视。其中柴油/天然气双燃料发动机具有较高的功率密度又能降低排放,在船用发动机市场得到了广泛应用。此外鉴于传统柴油燃烧排放问题,为了在保证较高的热效率的同时,降低柴油/天然气双燃料发动机排放,低温燃烧技术得到了广泛关注。其中RCCI燃烧模式可通过良好的燃烧相位和放热速率控制,拓展双燃料发动机的运行范围,并有希望满足未来更为严苛的排放法规。然而RCCI燃烧模式依旧存在高负荷工作粗暴以及低负荷未燃HC和CO排放高的问题,针对燃油喷射参数对缸内混合气分层及燃烧具体影响的详细研究依然较少。此外,目前对其柴油/天然气混合气着火以及燃烧过程机理的认识尚不清晰。因此构建更为准确的柴油/天然气燃料反应模型,并揭示相应的燃烧化学动力学过程,在此基础上开展喷射参数对RCCI模式影响的研究,对优化船用微引燃双燃料发动机在RCCI模式下的燃烧及排放具有重要意义。首先,针对柴油以及天然气燃料的物化性质,分别选取正十二烷、甲基环己烷以及甲苯作为柴油表征组分,甲烷作为天然气表征组分,根据所研究双燃料发动机工况数据,确定了机理简化研究工况范围。以直接关系图法、基于误差传播的直接关系图法和全局敏感性分析方法作为机理简化方法组合,分别对各组分详细机理在选定工况点进行了简化。之后基于着火延迟期、层流火焰速度以及重要中间组分浓度实验数据,对各个组分简化机理进行对比了全面的验证研究。通过对各分组分简化机理的合并,构建了包含150个组分、776个基元反应的多组分柴油/天然气双燃料燃烧机理模型。其次,进行了柴油表征组分大分子之间交叉反应研究,选取生成的双燃料简化机理模型,通过反应路径分析得到了交叉反应主要参与组分,并确定了具体交叉基元反应,再根据热力学相关理论以及研究数据,对机理模型中交叉反应系数进行补充,生成了71个交叉反应,从而构建了带有交叉反应的双燃料简化机理,包含150种组分,847个基元反应。在此基础上,在不同温度、压力、当量比下,开展了交叉反应对柴油组分着火过程的影响进行了研究,研究发现:在中低温条件下,交叉反应对着火的影响更为明显,且随着初始温度的升高,交叉反应的影响会出现减弱。此外交叉反应对着火过程的影响对初始压力的变化不敏感,随着当量比的增加特别是在低温条件下,交叉反应的影响也会增强。为了进一步研究交叉反应对着火过程的影响机制,通过柴油组分反应通量计算,明确了其在有无交叉反应时柴油组分主要演化途径的差异,结合关键中间产物生成消耗过程的敏感性分析以及浓度分析,确定了交叉反应对燃烧影响的关键基元反应,并全面总结了有无交叉反应时柴油组分主要演化途径差异性的变化规律。分析结果表明,组分在较低温度下,总体反应活性较低,交叉反应可以加速柴油组分中间产物的反应及生成,特别是对于正十二烷组分,交叉反应能够较大程度提高其重要次级产物的反应比例,加速燃烧过程后期中小分子活性组分的生成速率,从而降低着火延迟期;但在较高反应温度下,基元反应速率大大提高,使得交叉反应并没有显着提高关键中间产物的反应速率,因此交叉反应对着火的影响非常有限。最后,利用三维建模软件建立了采用两次柴油喷射策略的6K系列微引燃柴油/天然气双燃料发动机几何模型,通过CFD软件对双燃料发动机在25%负荷和75%负荷工况进行了数值模拟及验证。结果对比表明带有交叉反应的简化机理可以更准确地描述双燃料发动机的燃烧过程。利用带有交叉反应的多组分机理模型,结合不同温度下柴油及天然气组分关于主要污染物生成路径的分析,对不同柴油喷射参数对于柴油/天然气双燃料发动机燃烧特性以及排放物生成的影响进行了研究,其中一次喷射正时为60°CA BTDC至20°CA BTDC,一次喷射柴油比例为20%至80%,二次喷射正时为-15°CA ATDC至5°CA ATDC。结果表明在低负荷下,一次喷射正时的提前促进了一次喷射柴油低温反应生成的OH离子的扩散,CH4得到了充分燃烧,缸内温度场相对均匀,抑制了NO的生成;随着一次喷射比例的增加,柴油预混燃烧比例增加,促进了燃料低温氧化路径,燃烧始点相位提前,但导致主燃期过早,产生过多的负功。高负荷下由于燃烧持续期较短,燃烧温度较高,高温反应路径得到加强,不同一次喷射正时导致的燃烧过程差异性较低。一次喷射比例过高反而会造成着火时刻的延后,二次喷射柴油引燃能量的不足也会造成CO排放上升;一次喷射比例过小时,缸内高反应活性组分浓度较低,柴油一次喷射对主燃期作用降低,造成未燃CH4增多。不同负荷下随着二次喷射正时的提前,燃烧时刻大幅提前,缸压峰值提高;二次喷射正时滞后至压缩上止点或者之后时,虽然会降低NO排放,但由于严重的后燃导致燃料高温反应路径受到了限制,未燃CH4及CO排放有所增加。
胡江涛[6]（2020）在《双直喷二元燃料混合气定容弹内可控着火与燃烧特性研究》文中认为近年来二元燃料燃烧因具有较大的灵活性以及燃烧排放优势而成为研究焦点,但目前关于此类模式的燃烧研究更多集中在发动机台架实验上,采用的方式大都是一种燃料在进气道喷射形成均质混合气,另一种燃料是缸内直喷。为进一步挖掘二元燃料燃烧潜力,以满足更为严苛的法规要求,两种燃料喷射策略均可控的双直喷方式受到关注。前期研究表明柴油/甲醇二元燃料（Diesel Methanol Dual Fuel,DMDF）燃烧在改善发动机性能和降低NOx和Soot方面优势突出,该燃烧方式采用甲醇进气道喷射形成预混合气而柴油在缸内直喷。将两种燃料都直接喷进气缸的双直喷模式尽管国外已有产品报告,但国内外对DMDF双直喷模式下着火和燃烧行为缺乏全面认识。本课题基于双直喷定容燃烧弹,采用高速摄像和压力测量相结合,并采用ICCD（Intensified Charge Coupled Device）相机配合带通滤光片研究二元燃料在双直喷下形成的混合气着火和燃烧特性。同时,深入研究分析不同边界条件（当量比和温度）以及燃料喷射策略对二元燃料着火与燃烧特性的影响,以揭示除燃料本身性质外混合气浓度分布对二元燃料着火燃烧过程影响特性,通过调整喷射策略为不同边界条件下燃烧优化提供支持。本研究工作中还对比研究了柴油/不同碳数醇燃料形成的二元燃料混合气在着火特性、火焰发展过程以及燃烧放热规律等方面的共性与区别。所得相关结论如下:一、双直喷方式中两种不同性质燃料喷进缸内的顺序对其着火和燃烧过程有重要影响。以DMDF为例,甲醇先于柴油喷射方案中,不同甲醇喷射时刻可改变甲醇在定容弹内的浓度分布,通过优化甲醇柴油喷射间隔可实现较长滞燃期、较高放热率和超低或无碳烟生成的高效清洁燃烧（称为“最佳间隔窗口”工况）。而甲醇晚于柴油喷射时,由于甲醇错开了柴油燃烧过程,DMDF中柴油着火燃烧特性与柴油工况（D）基本一致,甲醇未能被柴油充分引燃而表现出较为缓慢的氧化放热过程。二、环境条件和燃料喷射策略对采用双直喷方式的混合气形成及其着火与燃烧过程有重要影响。不同边界条件下随喷射间隔变化均存在“最佳间隔窗口”工况。随甲醇当量比增大,“最佳间隔窗口”对应喷射间隔缩短。高温下DMDF与D工况滞燃期和火焰亮度差异减小,“最佳间隔窗口”工况消失。高温或大当量比下,醇易发生自燃,会促进柴油着火,碳烟生成大幅增加。柴油/乙醇二元燃料（Diesel/Ethanol Dual Fuel,DEDF）着火燃烧特性随当量比、环境温度和喷射间隔变化趋势与DMDF相似。双直喷条件下柴油喷射策略对混合气着火与燃烧特性影响比醇燃料更为重要。低乙醇当量比下,大引燃油量、中等偏长乙醇柴油喷射间隔更为有利;而高乙醇当量比下,中小引燃油量、中等偏短喷射间隔综合效果更好。预喷柴油可以引燃乙醇,随预喷油量和预喷间隔增加,被引燃乙醇燃烧越充分,燃烧出现多峰现象而使持续期拉长;为避免碳烟生成持续恶化同时兼顾燃烧放热速率,增加预喷后喷射间隔不宜过长。两次预喷在降低放热率峰值上与一次预喷没有显着差别,但碳烟生成量显着增加。后喷在降低主喷放热率峰值的同时能够较好控制碳烟生成量,但燃烧相位后移。对于三次喷油策略,把柴油分配至三次喷射中且喷射间隔不宜过长时综合效果较好。柴油单次喷射中“最佳间隔窗口”工况在多次喷射中（尤其是含预喷）由于乙醇被充分引燃,反而成为滞燃期最短,火焰亮度最强,碳烟生成量最多的工况。不同乙醇喷射策略下“最佳间隔窗口”工况变化不大,乙醇两次喷射在燃烧优化方面略有优势。三、双直喷策略下不同碳数的醇类燃料混合气形成及其着火与燃烧特性随喷射间隔改变有类似变化趋势。滞燃期随喷射间隔增大先延长后缩短,整体而言DMDF滞燃期最长、DEDF次之,柴油/正丁醇二元燃料（Diesel/n-Butanol Dual Fuel,DBDF）滞燃期最短。从着火反应路径分析二元燃料低温氧化过程中均存在醇与正庚烷争夺OH·,而正丁醇具有更高的OH·贡献率,其对正庚烷着火抑制作用弱于甲醇和乙醇。DMDF、DEDF和DBDF放热率随喷射间隔不同均会呈现出m或h型不同形态,DBDF最大放热率峰值最高,DEDF次之,DMDF最低,最大放热率峰值对应的喷射间隔也不相同。火焰亮度随喷射间隔变化先减弱后增强,就平均火焰亮度而言,DMDF最低,DEDF次之,DBDF最高,表明甲醇抑制碳烟生成作用最强。DMDF中“最佳间隔窗口”工况出现最早,DEDF次之,DBDF最晚,DBDF中“最佳间隔窗口”工况火焰亮度仍处于较高水平。四、利用强感光能力的ICCD相机可以记录下双直喷条件下DEDF着火过程中OH·的生成。通过ICCD相机配合带通滤光片（315±7.5 nm）和紫外镜头等光学测量技术拍摄了DEDF着火过程中乙醇抑制了OH·生成,且抑制作用随乙醇浓度升高而增强。另外,利用高速相机拍摄了微量柴油引燃醇类燃料的无烟燃烧过程。高速相机在超大光圈并采用合适的拍摄频率和曝光时间可以清晰捕捉到微量柴油引燃甲醇、乙醇和正丁醇燃烧火焰,相比于同等拍摄条件下完全过曝的柴油扩散燃烧火焰图像,DMDF、DEDF和DBDF火焰呈现微黄色或淡蓝色,均实现了超低或无碳烟生成的清洁燃烧。
吴涛阳[7]（2020）在《无尿素后处理满足国Ⅵ排放柴油甲醇双燃料燃烧技术研究》文中指出当今内燃机发展面临石油资源紧缺和严苛排放法规的双重压力。采用新型燃烧技术和新型燃料是实现内燃机高效清洁燃烧的有效途径。近年来,进气道喷射低活性燃料,缸内直喷高活性燃料的双燃料低温燃烧技术已成为研究热点。柴油/甲醇组合燃烧技术（DMCC）在同时减少石油消耗和有害排放方面具有巨大潜力。前期研究表明,DMCC发动机可在无尿素后处理条件下满足国V重型柴油车排放法规。但是,随着我国排放法规日益加严,能否满足即将实施的严格的国Ⅵ排放要求是DMCC发动机面临的一个重要挑战。本课题在进气预混甲醇、缸内直喷柴油的高压共轨DMCC发动机上对无尿素辅助满足国Ⅵ排放要求的柴油/甲醇双燃料（DMDF）燃烧技术开展了系统的试验研究。主要研究内容和结论如下:（1）实现了DMCC发动机主要排放物无尿素后处理满足国Ⅵ排放法规要求。其中,基于全球统一稳态测试循环（WHSC）的氮氧化物（NOx）原始排放（0.38 g/k Wh）即可满足国Ⅵ排放限值。加装柴油氧化催化器（DOC）紧耦合催化型柴油颗粒过滤器（CDPF）构成的后处理器DOC+CDPF后,NOx、颗粒物（PM）和一氧化碳（CO）循环排放分别为0.36 g/k Wh、0.0077 g/k Wh和0.04 g/k Wh,均满足国Ⅵ排放要求。由于后处理器性能限制,总碳氢化合物（THC）循环排放略高于国Ⅵ限值。此外,DMCC国Ⅵ发动机的循环有效热效率（BTE）比原柴油机提高3.7%。（2）提出了适应DMDF超低排放高热效率燃烧的柴油喷射策略。研究发现,随着主喷时刻提前,由于混合气浓度和活性分层发生改变,缸内燃烧模式逐渐从准均质充量压燃（QHCCI）转变为预混合分层压燃（PSCI）。采用适度的柴油“早喷”策略,可同时实现PM近零排放和高热效率。DMDF燃烧模式由于柴油喷油量小且混合时间长,对喷油压力的要求较低。柴油多次喷射策略可以优化DMDF燃烧过程。中小负荷采用单次喷射,可避免混合气过度混合,有利于提高燃烧效率。大负荷采用两次喷射策略,引入高比例预喷可有效改善甲醇混合气活性,大幅提高燃烧效率和有效热效率。在高PM排放工况,主喷燃烧后期引入小油量柴油后喷,可减少积聚态PM排放（最高降低28.8%）,而对有效比油耗和NOx排放影响不大。（3）研究了甲醇在DMDF燃烧和排放控制中与柴油的最佳比例关系。提高甲醇比例可大幅降低实现低温燃烧的EGR率需求,有利于打破NOx和PM排放的此消彼长（trade-off）关系。在中大负荷,预混高比例甲醇可降低混合气活性,推迟燃烧相位,有利于抑制“粗暴燃烧”,以实现可控的DMDF低温燃烧模式。但在小负荷应采取相对较低的甲醇比例（30%～60%）,以防止甲醇比例过高降低燃烧效率。在DMDF燃烧模式下,最佳甲醇比例随负荷和转速的升高而提高。中高转速中高负荷工况是甲醇的高效燃烧区,最高甲醇比例可达75%。（4）发现了进气状态是影响DMDF燃烧和排放的重要因素。提高进气温度可显着降低中小负荷的CO和THC排放,改善燃烧效率和燃烧稳定性。由此导致小幅增加的NOx排放可通过提高EGR率来控制。但在高负荷工况,进气温度过高可能会导致最大压力升高率超限和“粗暴燃烧”。DMDF燃烧模式应当在满足发动机强度和燃烧可控性要求的前提下,尽可能提高进气温度,以提高燃烧效率。少量进气节流可增强进气涡流,提高火焰传播速率,改善DMDF燃烧稳定性。但过度进气节流会造成泵气损失大幅增大而降低BTE。（5）提出了DMCC发动机实现超低排放的全工况EGR控制策略。高压EGR（HP-EGR）和低压EGR（LP-EGR）对DMDF燃烧性能的影响截然不同。相比LP-EGR,HP-EGR在获得高热效率方面具有显着优势。DMCC发动机怠速工况不引入EGR。在1.25 MPa BMEP以下负荷的PSCI模式,采用“高压优先”的复合EGR策略,可在满足NOx极低排放要求下,获得更高BTE。PSCI燃烧的EGR率范围控制在40%～56%,且负荷越小,过量空气系数越大,EGR率需求越高。复合EGR的控制策略为:根据NOx控制需要,依次开启高压EGR阀和低压EGR阀,最后逐步关闭背压阀。在更高负荷QHCCI模式,为避免PM激增,应采用LP-EGR策略,并控制较低EGR率（<25%）。（6）系统研究了DMCC发动机在WHSC全工况不同负荷的高效清洁燃烧模式。其中,怠速工况燃烧模式与原机保持一致。在1.25MPa BMEP及以下负荷可运行PSCI低温燃烧模式,可同时达到极低的NOx（<0.3 g/k Wh）和PM原始排放（<5 mg/k Wh）以及高热效率（最高BTE达43%）。而在更高负荷,受爆发压力和最大压升率限制,适合采用QHCCI燃烧模式,可在PM排放和BTE不恶化的条件下将NOx排放控制在较低水平。
陈雪锋[8]（2020）在《甲醇基纳米流体燃料对DMDF发动机燃烧及排放影响的试验研究》文中研究指明与纳米颗粒的有机结合可为甲醇替代燃料在柴油机中的推广应用提供新的思路。本文将不同性质纳米颗粒（Ce O2,Al2O3和Si O2）分别分散于甲醇溶液中制得均匀稳定的甲醇基纳米流体燃料,而后在DMDF（柴油/甲醇双燃料）发动机试验台架上,研究了不同负荷和甲醇替代率下,各甲醇基纳米流体燃料对发动机燃烧和排放性能的影响规律,取得主要研究成果如下:首先,通过甲醇基纳米流体燃料的制备和观测发现,将由十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）组成的复合型表面活性剂,以0.2%的添加比加入分别含有纳米Ce O2、Al2O3和Si O2颗粒（≦100ppm）的甲醇溶液中,并经过1h的超声处理和机械搅拌,所制得的各纳米流体燃料都能均匀地保持15天以上且无明显沉淀现象。然后,通过对燃烧性能的试验结果进行分析发现,不同添加比例（25,50,100ppm）的甲醇基Ce O2纳米流体燃料均能在一定程度上改善燃烧,且随添加比例的增加而趋于明显。结果表明,纳米Ce O2添加比例为100ppm时,在50%甲醇替代率和90%负荷下能使CA50提前19.4%,燃油消耗率下降9.7%。此外,甲醇基纳米Al2O3和Si O2流体燃料（100ppm添加比例）也对燃烧性能具有明显改善作用。而且三种流体燃料对于热效率的提升率差异不大均能达到9.6%左右,但是纳米Al2O3对于滞燃期缩短效果尤为突出,且在10%甲醇替代率和30%负荷下可达到7.0%。而纳米Si O2在最大爆发压力和瞬时放热率峰值的提高上表现最佳,且在50%甲醇替代率和90%负荷下可分别达到5.8%和8.6%。最后,通过对排放特性的试验结果进行分析发现,甲醇基Ce O2纳米流体燃料对于NOX、HC、CO和碳烟等排放均具有抑制作用,且在添加比例为100ppm时降低最为显着。研究发现,在50%甲醇替代率和10%负荷下可使NOX比排放量降低30.8%,同时在30%甲醇替代率下可使碳烟排放降低26.9～68.7%。此外,纳米Al2O3（100ppm添加比例）对HC和CO排放上的降低作用明显优于其他两种纳米添加剂,其在50%甲醇替代率下可使HC比排放量降低79.3～88.8%,使CO比排放量降低58.6～90%。而纳米Si O2在各排放物的降低作用均弱于其他两者。
俞升浩[9]（2020）在《柴油机喷油嘴非圆喷孔内部流动与雾化强化机制》文中研究表明随着国VI排放法规的实施,发动机即将实现近零排放,提高热效率以降低能源消耗成为未来发动机技术发展的主要目标。发动机喷油嘴射流雾化性能直接决定了缸内混合气的形成质量,是整个燃烧过程的关键,对热效率提升有着重要的影响。近年来,行业内在研究中发现非圆喷孔在提升燃油雾化性能方面具有巨大潜力,且对提升发动机燃烧排放性能也有着积极作用,因此,开展非圆喷孔射流雾化机理与混合强化相关基础理论研究,在理论研究和工程应用方面都具有十分重要的意义。本文以椭圆和等边三角形喷孔为研究对象,探索非圆喷孔内部空化、湍流流动、射流换轴现象及其对燃油雾化质量的强化机理,为非圆喷孔喷射技术及设计制造提供理论依据。论文主要研究工作如下:（1）基于大涡模拟湍流计算方法,建立非圆喷孔内部空化流动模型,研究喷孔形状和空化数因素对喷孔内部空化与湍流流动特征及其对出流特性参数的影响规律。研究发现椭圆喷孔内部空化分布呈非轴对称,长轴面空化分布长度较短轴面分布长,在椭圆喷孔出口截面成了特有的马蹄形空化形态。相比于圆孔,椭圆喷孔出口湍流涡量大,空化强度小。喷孔流量系数与面积系数随着空化数的减小而减小,而喷孔速度系数随着空化数的减小而增大。椭圆喷孔流量系数较圆孔高,当喷孔内出现空化后,椭圆喷孔的速度系数比圆孔小,而面积系数比圆孔大。（2）采用长距离显微摄像技术,分别在不同喷射压力条件下获取了椭圆喷孔近场喷雾图像,并建立了实际喷油嘴椭圆形喷孔内部流动计算模型,以实际喷射压力为计算边界条件,结合椭圆喷孔内部流动计算结果与椭圆喷孔近场喷雾特性,研究了圆孔与椭圆形喷孔对近场雾化特性的影响规律。研究发现椭圆喷孔出口处沿长轴方向的气相体积分数较圆形喷孔高,表明椭圆形喷孔出口截面在长轴方向上的空化强度较圆形喷孔高;在整个喷射过程中椭圆形喷孔近场长轴面喷雾锥角比圆孔的大。椭圆喷孔在长轴面上的空化强度比圆形喷孔强,有利于增大近场喷雾锥角。椭圆喷孔近场喷雾投影面积比圆形喷孔大,表明采用椭圆形喷孔能有效的提高近场区域的油气混合质量,进而改善整个喷雾场的燃油雾化质量。（3）基于LES/VOF（Large Eddy Simulation/Volume of Fluid）的气液界面捕捉方法,建立了耦合喷孔内部流动的初次雾化破碎模型,研究了椭圆形喷孔初次雾化和射流换轴性能的影响规律。研究发现圆形与椭圆形喷孔射流初期均出现了蘑菇头状的喷雾形态结构。相较于圆孔,椭圆形喷孔的射流破碎长度短,采用椭圆形喷孔可以有效的减小液相射流破碎长度;椭圆喷孔射流的湍流涡量较圆孔的要大,且随着长短轴比的增大,射流场的湍流涡量也随之增大。椭圆喷孔射流场的湍流涡核结构要比圆形喷孔的多,湍流涡核结构集中在液相射流破碎的区域,说明湍流涡结构可以引起射流的不稳定破碎。椭圆喷孔在长轴面和短轴面的喷雾宽度均比圆形喷孔的大,椭圆孔射流宽度在长轴面和短轴面上的这种交互现象表明了椭圆孔射流过程中经历了换轴。椭圆喷孔射流的空气卷吸流量高于圆孔射流,且椭圆度为1.8的椭圆孔射流的空气卷吸流量最大。（4）基于米氏散射试验方法,研究了椭圆喷孔在不同喷射压力、环境背压及温度条件下的射流雾化与蒸发特性。研究发现椭圆喷孔喷雾贯穿距离在整个喷雾历程中均比圆孔喷雾短,主要是因为椭圆孔喷雾较大的表面积引起的较大的空气阻力。椭圆喷孔喷雾锥角在长轴面和短轴面的交互次数随着环境背压的增加而减小,提高喷射压力会增加交互次数。椭圆喷孔喷雾在长轴和短轴面上的喷雾投影面积均比圆孔喷雾大,这表明采用椭圆喷孔可以有效提高油气混合质量。椭圆喷孔喷雾在长轴面和短轴面的空气卷吸量都比圆形喷雾高。当喷射压力为120MPa时,环境温度600K,环境压力1MPa,椭圆孔喷雾稳态条件下的液相长度比圆孔的减小了34.5%,结果表明采用椭圆喷孔可以有效的促进喷雾液相的破碎。采用椭圆喷孔可以有效的缩短喷雾液相贯穿距离,较短的喷雾液相贯穿距离预示着有较好燃油与空气的混着质量和速率,进而有利于改善发动机的燃烧和排放性能。（5）采用米氏散射试验方法,尝试研究了等边三角形喷孔射流雾化与混合强化机理,并结合等边三角形喷孔出流特性参数的模拟计算结果,对比分析了圆孔与等边三角形下游雾化特性产生差异的机理。研究发现相比与圆形喷孔,等边三角形喷孔出口汽相体积分数小,而流量系数及喷孔出口处湍流涡量值要高。圆孔喷雾贯穿距离始终比等边三角形喷孔喷雾贯穿距离长,而圆形喷孔喷雾锥角则比等边三角形喷孔要小;等边三角形喷孔喷雾锥角在长轴面和短轴面上出现了交互,表明等边三角形喷雾过程中经历了换轴;等边三角形喷孔喷雾空气卷吸量较圆孔喷雾的大,提高喷射压力会进一步增加喷雾过程中的空气卷吸量。等边三角形喷孔喷雾液相长度比圆孔的小,结果表明采用等边三角形喷孔可以有效的加速喷雾液相的破碎,缩短液相长度,提高油气混合质量。
周群林[10]（2020）在《柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究》文中研究说明柴油机工作过程存在着较高NOx、PM排放以及噪声问题。柴油机微粒捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）能有效降低排放颗粒物（Particulate Matter,PM）和粒子数量（Particle Number,PN）,被视为至关重要后处理技术之一。加装DPF会造成排气背压升高,影响发动机动力、经济性;DPF的多孔介质结构理论上具备吸声降噪能力。因此,对DPF在排气压降及噪声特性的研究有重大意义。围绕揭示DPF排气压降及噪声特性,为低背压损失、低噪声排放的DPF结构设计提供工程参考价值。本文基于现有D30柴油机及DPF后处理装置技术参数,建立三维微观孔道模型和一维加装DPF整机模型,对DPF孔道流场和排气压降、噪声进行仿真分析。并搭建D25柴油机加装DOC+CDPF实验台架,对不同载体结构CDPF进行压降试验研究。孔道流场分析结果表明:1)流速在进气孔道内由中心沿径向递减,从入口沿轴向递减趋势,末端存在波纹状流速突变区;排气孔道内流速分布趋势与进气孔道相反;2)进气孔道压力分布较均;低流量下排气孔道压力分布在中后段呈轴向递减,高流量下在后段出现骤增;3)孔道中心颗粒运动速度较高,距离较远;4)小粒径颗粒分布倾向前少后多;同粒径颗粒浓度越大,更倾向于后段分布。DPF对原排噪声的影响结果表明:1)低转速下,DPF插入损失离散峰多且大于0 d B（A）,离散谷量少且绝对值较小;高转速下与之相反,DPF再生噪声量大于低转速;2)低转速下,深层碳烟对DPF排气噪声衰减能力强于中、高转速;3)总噪声随饼层碳烟量增加,其降幅大于四、八阶噪声。碳烟、灰分对DPF压降及噪声的影响结果表明:碳载量越大,DPF排气噪声越小;碳载量4g/L内,深层过滤压降占主导,之后随碳载量增大,碳烟层压降所占DPF总压降比重越大;灰分量同灰分分布系数对DPF影响效果相似,皆随数值的增长,DPF压降越大,对排气噪声衰减能力越强。载体结构参数对DPF压降及噪声的影响结果表明:1)同碳载量,RCD在1.0～1.1较1.1～1.4区间,每增长0.1的压降差异更小;2)RCD越大,不同灰分下压降差异越大,且四、八阶次噪声衰减程度越大;3)孔密度越大,DPF压降越低;孔密度越大,12.5 g/L灰分量下噪声量越大,在25 g/L则反之;4)壁厚值越大,压降越大,噪声量越低。不同结构CDPF压降试验研究结果表明:1)加装不同结构CDPF洁净载体,对称结构相较非对称,在发动机进气流量、扭矩、功率输出都具有一定优势性;非对称结构的CDPF前、后端温度、压力值及压降方面均较高;2)高碳载量下,加装对称CDPF,其发动机进气量、功率、扭矩低于非对称CDPF;非对称CDPF前端压力及压降值均低于对称结构;3)碳载量4 g/L内,非对称CDPF压降高于对称;碳载量4～8 g/L,对称CDPF压降高于非对称;非对称CDPF孔道碳烟层更薄,压降随碳烟量增长更缓;当转速2400 r·min-1,碳载量8 g/L时,对称CDPF压降值高于非对称近75%;4)转速1200～2400 r·min-1,高孔隙对称与低孔隙非对称CDPF压降交点均在4～5 g/L碳载量范围内,当超过压降交点值,非对称结构对于降低DPF压降更有优势。
二、柴油发动机燃油喷射装置的机理及预防（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、柴油发动机燃油喷射装置的机理及预防（论文提纲范文）
（1）基于煤基合成柴油与活化热氛围调控的内燃机高效清洁燃烧技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 内燃机新型燃烧模式的研究进展 |
| 1.2.1 均质压燃技术(HCCI) |
| 1.2.2 预混合压燃技术(PCCI) |
| 1.2.3 基于双燃料喷射的反应活性控制压燃技术(RCCI) |
| 1.3 内燃机替代燃料技术的研究进展 |
| 1.3.1 醇类燃料发展现状 |
| 1.3.2 煤基合成燃料(CTL)发展现状 |
| 1.4 发动机光学诊断技术的研究进展 |
| 1.4.1 光学发动机国内外研究进展 |
| 1.4.2 光学测试方法国内外研究进展 |
| 1.5 论文的基本思路与主要研究内容 |
| 1.5.1 基本思路和方案 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第2章 试验研究平台建立及测试分析方法 |
| 2.1 热力学试验平台及测控系统 |
| 2.1.1 试验台架 |
| 2.1.2 试验发动机 |
| 2.1.3 缸压采集及燃烧数据分析 |
| 2.1.4 污染物排放测试系统 |
| 2.2 光学可视化平台及测试方法 |
| 2.2.1 光学发动机及其测试平台 |
| 2.2.2 高速摄像及图像处理方法 |
| 2.2.3 双色法及亮温标定 |
| 2.3 数值模拟仿真平台 |
| 2.3.1 三维仿真模型的建立 |
| 2.3.2 网格划分和求解器设置 |
| 2.3.3 计算模型选择 |
| 2.3.4 化学反应机理介绍及模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 缸内直喷煤基合成柴油及其丁醇混合燃料对燃烧及排放影响的试验研究 |
| 3.1 煤基合成柴油与石化柴油燃烧过程及污染物排放对比分析 |
| 3.1.1 试验方案 |
| 3.1.2 燃烧过程对比分析 |
| 3.1.3 污染物排放对比分析 |
| 3.2 煤基合成柴油/丁醇活性控制燃烧热力学研究 |
| 3.2.1 燃烧过程对比分析 |
| 3.2.2 污染物排放对比分析 |
| 3.2.3 燃油喷射策略的影响 |
| 3.2.4 EGR的影响 |
| 3.3 煤基合成柴油/丁醇活性控制燃烧可视化研究 |
| 3.3.1 试验方案及试验燃料 |
| 3.3.2 丁醇比例对火焰发展及碳烟生成历程的影响 |
| 3.3.3 喷油定时对火焰发展及碳烟生成历程的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 煤基合成柴油/丁醇双燃料喷射活化分层对发动机燃烧及排放影响的试验研究 |
| 4.1 进气道喷射丁醇比例及EGR对活化分层燃烧的影响 |
| 4.1.1 试验方案 |
| 4.1.2 燃烧过程对比分析 |
| 4.1.3 污染物排放对比分析 |
| 4.2 煤基合成柴油/丁醇活化分层燃烧边界条件优化 |
| 4.3 煤基合成柴油/丁醇活化分层燃烧可视化研究 |
| 4.3.1 试验方案 |
| 4.3.2 进气道喷射丁醇比例对火焰发展及碳烟生成历程的影响 |
| 4.3.3 直喷时刻对火焰发展及碳烟生成历程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双燃料喷射模式直喷燃料特性及燃烧边界条件调控实现高效清洁燃烧试验研究 |
| 5.1 煤基合成柴油/汽油与石化柴油/汽油活化分层燃烧模式对比 |
| 5.1.1 试验方案 |
| 5.1.2 直喷燃料特性对燃烧过程的影响规律分析 |
| 5.1.3 直喷燃料特性对污染物排放的影响规律分析 |
| 5.2 喷油策略对煤基合成柴油/汽油活化分层发动机燃烧及排放的影响 |
| 5.2.1 低负荷下直喷时刻对燃烧及排放的影响 |
| 5.2.2 高负荷下直喷时刻对燃烧及排放的影响 |
| 5.2.3 喷射策略优化研究 |
| 5.3 EGR对煤基合成柴油/汽油活化分层发动机燃烧及排放的影响 |
| 5.3.1 试验方案 |
| 5.3.2 燃烧过程的影响 |
| 5.3.3 污染物排放的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 煤基合成柴油/汽油双燃料喷射活化分层燃烧机理研究 |
| 6.1 汽油比例对煤基合成柴油/汽油活化分层燃烧的影响 |
| 6.1.1 汽油比例对混合气形成及燃烧过程的影响 |
| 6.1.2 汽油比例对污染物生成历程的影响 |
| 6.2 直喷时刻对煤基合成柴油/汽油活化分层燃烧的影响 |
| 6.2.1 直喷时刻对混合气形成及燃烧过程的影响 |
| 6.2.2 直喷时刻对污染物生成历程的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结与工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）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 |
（3）不同升温速率下尿素沉积物热重实验及减少沉积物生成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 柴油机排放控制技术 |
| 1.2.1 柴油机机内净化技术 |
| 1.2.2 柴油机机外后处理技术 |
| 1.2.3 Urea-SCR系统应用研究 |
| 1.3 Urea-SCR系统尿素沉积物研究现状 |
| 1.3.1 尿素沉积物形成因素及危害研究 |
| 1.3.2 尿素沉积物分解试验研究 |
| 1.3.3 Urea-SCR系统仿真计算研究 |
| 1.4 论文研究意义与内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 不同升温速率下尿素沉积物热重试验研究 |
| 2.1 沉积物生成位置 |
| 2.2 沉积物生成反应机理 |
| 2.3 扫描电镜观测沉积物微观形态 |
| 2.4 不同升温速率热重试验研究 |
| 2.4.1 试验设备与测试方法 |
| 2.4.2 沉积物TG-DTG试验结果与分析 |
| 2.4.3 尿素TG-DTG试验结果与分析 |
| 2.4.4 缩二脲TG-DTG试验结果与分析 |
| 2.4.5 三聚氰酸及其同系物TG-DTG试验结果与分析 |
| 2.5 沉积物与相关组分TG-DTG试验结果综合分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 尿素沉积物生成动力学参数的计算及喷射模型构建 |
| 3.1 沉积物组份的选取 |
| 3.2 沉积物化学反应动力学参数计算 |
| 3.2.1 基于实验热分析法的Flynn-Wall-Ozawa法动力学参数计算 |
| 3.2.2 基于实验热分析法的Kissinger法动力学参数计算 |
| 3.2.3 实验热分析法结果与选取的动力学参数比较 |
| 3.3 SCR系统尿素喷射模型的构建 |
| 3.3.1 几何建模与网格划分 |
| 3.3.2 物理模型选择 |
| 3.3.3 模拟计算初始条件 |
| 3.4 SCR尿素喷射模型的计算结果分析 |
| 3.4.1 产物NH_3分布特点及分析 |
| 3.4.2 产物沉积物分布特点及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 减少Urea-SCR系统尿素沉积物生成措施分析 |
| 4.1 确定措施参数与评价指标 |
| 4.2 提高氨气均匀性措施研究 |
| 4.3 减少沉积物的喷射策略研究 |
| 4.4 减少沉积物的工况策略研究 |
| 4.5 减少沉积物的结构参数研究 |
| 4.6 混合器结构减少沉积物的研究 |
| 4.6.1 混合器结构 |
| 4.6.2 混合器对氨气均匀性影响 |
| 4.6.3 混合器对降低沉积物生成量的影响 |
| 4.6.4 混合器液膜分布 |
| 4.6.5 混合器对压力影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文内容总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 5.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（4）Z6170型船用双电控双燃料发动机开发与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源与研究意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 天然气/柴油双燃料发动机研究现状总结 |
| 1.3 本文研究意义 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 天然气/柴油双电控双燃料发动机设计 |
| 2.1 试验研究对象 |
| 2.2 燃油供给系统 |
| 2.1.1 电控泵 |
| 2.1.2 喷油器 |
| 2.3 天然气供给系统 |
| 2.3.1 天然气气轨 |
| 2.3.2 天然气喷射阀 |
| 2.4 油气双电控系统 |
| 2.4.1 运行工况转换 |
| 2.4.2 运行模式转换 |
| 2.4.3 电子控制单元ECU |
| 2.4.4 双燃料发动机监控仪 |
| 2.4.5 传感器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 双燃料发动机台架性能试验研究 |
| 3.1 试验条件 |
| 3.1.1 水力测功器 |
| 3.1.2 天然气质量计 |
| 3.1.3 MEXA-1500D型气体成分分析仪 |
| 3.1.4 3010 MINIFID型碳氢分析仪 |
| 3.1.5 采样点及取样探头 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 E3循环推进特性试验 |
| 3.2.2 D2循环负荷特性试验 |
| 3.3 双燃料发动机机替代率 |
| 3.4 油气双电控双燃料发动机的优势 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双燃料发动机排放特性研究及比排放量计算 |
| 4.1 燃油喷射正时对排放的影响 |
| 4.1.1 喷油正时对柴油模式排放影响 |
| 4.1.2 喷油正时对双燃料模式排放影响 |
| 4.2 柴油模式与双燃料模式排放对比 |
| 4.2.1 NO_x排放对比 |
| 4.2.2 CO_2排放对比 |
| 4.2.3 CO排放对比 |
| 4.2.4 THC排放对比 |
| 4.3 天然气喷射正时对排放影响 |
| 4.4 燃油替代率对排放影响 |
| 4.5 比排放量的计算 |
| 4.5.1 大气因子有效性计算 |
| 4.5.2 柴油模式比排放量计算 |
| 4.5.3 双燃料模式比排放量计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和取得的成果 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）微引燃柴油/天然气双燃料发动机化学反应动力学机理与燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 本文所用主要符号和缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 双燃料发动机研究现状 |
| 1.2.1 双燃料发动机技术国外研究现状 |
| 1.2.2 双燃料发动机技术国内研究现状 |
| 1.3 内燃机新型燃烧模式 |
| 1.3.1 均质混合压缩着火燃烧(HCCI)模式 |
| 1.3.2 预混合压缩燃烧(PCCI)模式 |
| 1.3.3 反应活性控制压燃(RCCI)模式 |
| 1.4 化学反应动力学研究进展 |
| 1.4.1 碳氢燃料详细机理研究现状 |
| 1.4.2 柴油表征燃料简化机理研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 双燃料发动机简化机理建模 |
| 2.1 化学动力学基础理论 |
| 2.2 柴油和天然气表征组分详细机理模型选择 |
| 2.2.1 正十二烷详细反应机理选择依据 |
| 2.2.2 甲苯详细反应机理选择依据 |
| 2.2.3 甲基环己烷详细机理选择依据 |
| 2.2.4 甲烷详细机理选择依据 |
| 2.3 机理简化方法及计算模型选取 |
| 2.3.1 机理简化方法确定 |
| 2.3.2 机理计算模型选取 |
| 2.4 机理简化过程 |
| 2.4.1 机理简化工况确定 |
| 2.4.2 机理简化策略 |
| 2.4.3 柴油及天然气表征组分机理简化 |
| 2.5 分组分机理合并及柴油成分比例确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双燃料燃烧机理验证及交叉反应分析研究 |
| 3.1 简化机理验证 |
| 3.1.1 甲烷简化机理验证 |
| 3.1.2 正十二烷简化机理验证 |
| 3.1.3 甲苯简化机理验证 |
| 3.1.4 甲基环己烷简化机理验证 |
| 3.2 带有交叉反应简化机理的建立 |
| 3.2.1 交叉反应类型 |
| 3.2.2 交叉反应组分确定和基元反应编写 |
| 3.3 交叉反应对燃料氧化过程影响研究 |
| 3.3.1 交叉反应对着火延迟期影响分析 |
| 3.3.2 交叉反应作用下柴油组分反应通量对比分析 |
| 3.3.3 交叉反应关键组分反应过程浓度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双燃料发动机三维建模及验证 |
| 4.1 发动机三维模型建立及网格划分 |
| 4.1.1 发动机三维模型建立 |
| 4.1.2 网格模型划分及无关性验证 |
| 4.2 仿真计算模型选择及参数设置 |
| 4.2.1 湍流模型 |
| 4.2.2 燃油喷射模型 |
| 4.2.3 燃烧模型 |
| 4.2.4 初始及边界条件设置 |
| 4.2.5 数值模拟计算方法 |
| 4.3 不同机理模型下仿真模型对比验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 微引燃双燃料发动机燃油喷射参数仿真研究 |
| 5.1 柴油一次喷射正时对双燃料发动机燃烧特性的影响 |
| 5.1.1 一次喷射正时仿真研究方案 |
| 5.1.2 一次喷射正时对燃烧特性影响 |
| 5.1.3 一次喷射正时对燃料浓度变化过程影响 |
| 5.1.4 一次喷射正时对缸内OH自由基变化过程影响 |
| 5.1.5 一次喷射正时对排放物生成的影响 |
| 5.2 柴油一次喷射比例对双燃料发动机燃烧特性的影响 |
| 5.2.1 一次喷射比例仿真研究方案 |
| 5.2.2 一次喷射比例对燃烧特性影响 |
| 5.2.3 一次喷射比例对燃料浓度变化过程影响 |
| 5.2.4 一次喷射比例对缸内OH自由基变化过程影响 |
| 5.2.5 一次喷射比例对排放物生成的影响 |
| 5.3 柴油二次喷射正时对双燃料发动机燃烧特性的影响 |
| 5.3.1 二次喷射正时仿真研究方案 |
| 5.3.2 二次喷射正时对燃烧特性的影响 |
| 5.3.3 二次喷射正时对燃料浓度变化过程影响 |
| 5.3.4 二次喷射正时对缸内OH自由基变化过程影响 |
| 5.3.5 二次喷射正时对排放物生成的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）双直喷二元燃料混合气定容弹内可控着火与燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 内燃机先进技术概述 |
| 1.2.1 缸内优化及后处理器技术 |
| 1.2.2 新型燃烧技术 |
| 1.2.3 二元燃料燃烧技术 |
| 1.2.3.1 柴油/汽油二元燃料燃烧 |
| 1.2.3.2 柴油/天然气二元燃料燃烧 |
| 1.2.3.3 柴油/醇二元燃料燃烧 |
| 1.2.3.4 醇燃料优势 |
| 1.3 课题研究意义及主要内容 |
| 1.3.1 课题研究意义 |
| 1.3.2 课题主要研究内容 |
| 第二章 双直喷定容燃烧弹光学诊断系统与测试方法 |
| 2.1 双直喷定容燃烧弹光学诊断系统 |
| 2.1.1 双直喷定容燃烧弹系统 |
| 2.1.1.1 温度控制系统 |
| 2.1.1.2 柴油喷射系统 |
| 2.1.1.3 醇燃料供给系统 |
| 2.1.2 数据采集与同步系统 |
| 2.1.2.1 火焰自发光图像采集系统 |
| 2.1.2.2 压力测量系统 |
| 2.1.2.3 数据同步采集系统 |
| 2.2 实验与数据处理方法 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 燃烧压力与放热率 |
| 2.2.3 着火滞燃期 |
| 2.2.4 火焰图像 |
| 2.2.4.1 图像处理方法 |
| 2.2.4.2 自然发光亮度 |
| 2.2.4.3 火焰浮起长度 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 不同喷射时序和边界条件下DMDF着火与燃烧特性研究 |
| 3.1 喷射时序对DMDF燃烧特性的影响 |
| 3.1.1 着火与燃烧特性 |
| 3.1.2 火焰结构 |
| 3.1.3 自然发光亮度 |
| 3.2 甲醇当量比对DMDF燃烧特性的影响 |
| 3.2.1 着火与燃烧特性 |
| 3.2.2 火焰结构 |
| 3.2.3 自然发光亮度 |
| 3.3 环境温度对DMDF燃烧特性的影响 |
| 3.3.1 着火与燃烧特性 |
| 3.3.2 火焰结构 |
| 3.3.3 自然发光亮度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 边界条件和喷射策略对DEDF燃烧特性的影响 |
| 4.1 乙醇当量比和环境温度对DEDF燃烧特性的影响 |
| 4.1.1 着火与燃烧特性 |
| 4.1.2 OH·化学发光对比 |
| 4.1.3 火焰结构 |
| 4.1.4 自然发光亮度 |
| 4.2 柴油喷射策略对DEDF燃烧特性的影响 |
| 4.2.1 喷油压力对DEDF燃烧特性的影响 |
| 4.2.2 不同引燃油量下DEDF燃烧特性研究 |
| 4.2.3 柴油预喷策略对DEDF燃烧特性影响研究 |
| 4.2.3.1 柴油预主喷间隔对DEDF燃烧特性影响 |
| 4.2.3.2 柴油预喷油量对DEDF燃烧特性影响 |
| 4.2.4 柴油多次喷射对DEDF燃烧过程优化 |
| 4.3 乙醇喷射策略对DEDF燃烧特性影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同类型二元燃料着火与燃烧特性对比研究 |
| 5.1 甲醇/乙醇/正丁醇着火边界对比 |
| 5.2 微量柴油引燃甲醇/乙醇/正丁醇火焰图像对比 |
| 5.3 DMDF/DEDF/DBDF着火燃烧特性对比研究 |
| 5.4 DMDF/DEDF/DBDF着火反应路径分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本研究创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）无尿素后处理满足国Ⅵ排放柴油甲醇双燃料燃烧技术研究（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 提高内燃机热效率的必要性 |
| 1.1.2 控制内燃机有害排放物的紧迫性 |
| 1.2 内燃机新型燃烧技术的研究进展 |
| 1.2.1 “均质压燃,低温燃烧”技术研究 |
| 1.2.2 具有混合气分层特征的低温燃烧技术研究 |
| 1.2.3 燃料特性对低温燃烧性能的影响研究 |
| 1.2.4 双燃料低温燃烧技术研究 |
| 1.3 甲醇在压燃式发动机上的应用 |
| 1.3.1 甲醇燃料的应用前景 |
| 1.3.2 甲醇压燃式发动机主要技术路线及瓶颈 |
| 1.4 本课题的研究意义及研究内容 |
| 第二章 试验系统及研究方法 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 试验发动机 |
| 2.1.2 试验用燃料 |
| 2.1.3 试验台架布置 |
| 2.1.4 主要测试设备 |
| 2.2 试验控制及测量方法 |
| 2.2.1 燃料喷射控制 |
| 2.2.2 复合EGR系统控制 |
| 2.2.3 试验边界条件控制 |
| 2.2.4 燃烧测量 |
| 2.2.5 排放测量 |
| 2.3 试验数据处理说明 |
| 2.4 主要工作指标定义 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 混合气分层策略对DMDF燃烧性能的影响 |
| 3.1 柴油主喷时刻对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 3.1.1 燃烧特性 |
| 3.1.2 发动机性能 |
| 3.1.3 排放特性 |
| 3.2 柴油喷油压力对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 3.2.1 燃烧特性 |
| 3.2.2 发动机性能 |
| 3.2.3 排放特性 |
| 3.3 柴油预喷策略对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 3.3.1 燃烧特性 |
| 3.3.2 发动机性能 |
| 3.3.3 排放特性 |
| 3.4 柴油后喷策略对DMCC发动机PM排放的影响 |
| 3.4.1 燃烧特性 |
| 3.4.2 发动机性能 |
| 3.4.3 排放特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DMDF混合气化学活性调控策略研究 |
| 4.1 甲醇能量比对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 4.1.1 相同边界条件下甲醇能量比的影响 |
| 4.1.2 相同NO_x控制目标下甲醇能量比的影响 |
| 4.2 EGR引入方式对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 4.2.1 高压EGR与低压EGR对进排气参数的影响 |
| 4.2.2 高压EGR与低压EGR对燃烧特性的影响 |
| 4.2.3 高压EGR与低压EGR对发动机性能及排放的影响 |
| 4.3 满足NO_x排放控制目标的EGR策略研究 |
| 4.3.1 EGR策略分析 |
| 4.3.2 进排气参数分析 |
| 4.3.3 燃烧特性分析 |
| 4.3.4 经济性及排放分析 |
| 4.4 进气温度对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 4.5 进气节流对DMDF低温燃烧性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 WHSC全工况下DMDF燃烧控制策略优化 |
| 5.1 WHSC全工况DMDF燃烧模式设计 |
| 5.1.1 无尿素后处理的DMDF国Ⅵ技术路线分析 |
| 5.1.2 WHSC全工况DMDF燃烧模式 |
| 5.2 WHSC全工况柴油多次喷射策略 |
| 5.2.1 主喷策略 |
| 5.2.2 预喷策略 |
| 5.2.3 后喷策略 |
| 5.2.4 多次喷射策略的选取原则 |
| 5.3 WHSC全工况甲醇比例及空气系统管理策略 |
| 5.3.1 甲醇比例控制策略 |
| 5.3.2 高压/低压复合EGR控制策略 |
| 5.3.3 进气温度控制策略 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 DMCC发动机的WHSC全工况性能分析 |
| 6.1 发动机进排气性能分析 |
| 6.2 燃烧特性分析 |
| 6.2.1 中小负荷DMDF预混合分层压燃(PSCI)燃烧特性 |
| 6.2.2 大负荷DMDF预混合分层压燃(PSCI)燃烧特性 |
| 6.2.3 满负荷DMDF准均质压燃(QHCCI)燃烧特性 |
| 6.3 经济性分析 |
| 6.4 排放特性分析 |
| 6.4.1 喷油持续期与滞燃期的关系分析 |
| 6.4.2 常规排放分析 |
| 6.4.3 非常规排放分析 |
| 6.5 WHSC循环排放及经济性能 |
| 6.5.1 WHSC循环原始排放 |
| 6.5.2 DOC+CDPF的转化效率 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）甲醇基纳米流体燃料对DMDF发动机燃烧及排放影响的试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 甲醇替代燃料的研究现状 |
| 1.2.1 甲醇燃料的特点 |
| 1.2.2 甲醇燃料在柴油机上的应用与发展 |
| 1.3 纳米流体燃料的研究现状 |
| 1.4 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 试验装置及方案 |
| 2.1 试验装置 |
| 2.1.1 发动机参数及测控系统 |
| 2.1.2 试验用燃料及供给系统 |
| 2.1.3 燃烧性能分析测试系统 |
| 2.1.4 排放特性分析测试系统 |
| 2.2 试验方案 |
| 2.2.1 发动机工况选择 |
| 2.2.2 甲醇替代率选择 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 甲醇基纳米流体燃料的制备 |
| 3.1 纳米组分在基液中的分散 |
| 3.1.1 分散理论 |
| 3.1.2 分散方法 |
| 3.2 甲醇基纳米流体燃料的制备装置及流程 |
| 3.2.1 制备仪器 |
| 3.2.2 制备流程 |
| 3.3 甲醇基纳米流体燃料组分测试及方案选取 |
| 3.3.1 纳米添加剂种类及适配比例的选取 |
| 3.3.2 表面活性剂种类及适配比例的选取 |
| 3.3.3 试验燃料组的确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米流体燃料对燃烧性能的影响 |
| 4.1 不同添加比例纳米CeO2影响的结果分析 |
| 4.1.1 缸内压力 |
| 4.1.2 瞬时放热率 |
| 4.1.3 缸内温度 |
| 4.1.4 燃烧相位 |
| 4.1.5 燃油消耗率和热效率 |
| 4.2 不同种类纳米添加剂影响的结果分析 |
| 4.2.1 缸内压力 |
| 4.2.2 瞬时放热率 |
| 4.2.3 缸内温度 |
| 4.2.4 燃烧相位 |
| 4.2.5 燃油消耗率和热效率 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 纳米流体燃料对排放特性的影响 |
| 5.1 不同添加比例纳米CeO2的影响结果分析 |
| 5.1.1 NOX比排放 |
| 5.1.2 HC排放 |
| 5.1.3 CO排放 |
| 5.1.4 碳烟排放 |
| 5.2 不同种类纳米添加剂影响的结果分析 |
| 5.2.1 NO_X排放 |
| 5.2.2 HC排放 |
| 5.2.3 CO排放 |
| 5.2.4 碳烟排放 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结及工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（9）柴油机喷油嘴非圆喷孔内部流动与雾化强化机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 喷孔内部流动与射流雾化理论研究 |
| 1.2.1 内部流动理论研究 |
| 1.2.2 射流雾化理论研究 |
| 1.3 非圆喷孔内部流动与射流雾化国内外研究现状 |
| 1.3.1 非圆喷孔内部流动研究 |
| 1.3.2 非圆喷孔射流雾化研究 |
| 1.4 论文的学术思想与主要研究内容 |
| 第二章 基于大涡模拟椭圆喷孔内部流动研究 |
| 2.1 椭圆喷孔内部流动理论模型建立与验证 |
| 2.1.1 湍流模型 |
| 2.1.2 空化模型 |
| 2.1.3 模型验证 |
| 2.2 椭圆喷孔形状与压力对喷孔内部流动的影响 |
| 2.2.1 模拟仿真方案 |
| 2.2.2 椭圆喷孔内部空化流动特性 |
| 2.2.3 椭圆喷孔内部湍流特征 |
| 2.2.4 椭圆喷孔出流特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 椭圆喷孔初次雾化宏观特性研究 |
| 3.1 近场喷雾测试平台与喷孔出流计算方法 |
| 3.2 椭圆喷孔初次雾化宏观特性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于LES/VOF方法椭圆喷孔初次雾化微观特性研究 |
| 4.1 椭圆喷孔初次雾化理论建模与模型验证 |
| 4.2 椭圆喷孔初次雾化特性仿真分析 |
| 4.2.1 椭圆喷孔初次雾化计算方案 |
| 4.2.2 椭圆喷孔初次雾化特性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 椭圆喷孔二次雾化与蒸发特性研究 |
| 5.1 喷雾试验测试平台与方法 |
| 5.2 椭圆喷孔非蒸发条件下射流雾化试验研究 |
| 5.2.1 椭圆喷孔喷雾图像处理与试验误差分析 |
| 5.2.2 非圆喷孔形状和压力条件对雾化特性的影响 |
| 5.3 椭圆喷孔蒸发条件下喷雾特性试验研究 |
| 5.3.1 喷雾液相长度定义 |
| 5.3.2 喷雾液相长度结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 等边三角形喷孔内部流动与雾化混合特性初探 |
| 6.1 等边三角形喷孔内部流动数值模拟计算 |
| 6.2 等边三角形喷孔内部流动计算结果分析 |
| 6.3 等边三角喷孔喷雾特性试验研究 |
| 6.3.1 等边三角形喷孔喷雾试验方案 |
| 6.3.2 等边三角形喷孔非蒸发条件下喷雾特性试验研究 |
| 6.3.3 等边三角形喷孔蒸发条件下雾化混合特性试验研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的学术论文及其他科研成果 |
（10）柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .研究背景及意义 |
| 1.2 .柴油机的排放及控制 |
| 1.2.1 柴油机排放污染物 |
| 1.2.2 污染物排放法规发展历程 |
| 1.2.3 柴油机污染物排放控制技术 |
| 1.2.4 符合国Ⅵ排放限值要求的柴油机排放控制技术路线 |
| 1.3 .柴油机微粒捕集器(DPF)概述 |
| 1.3.1 .壁流式DPF的颗粒物捕集 |
| 1.3.2 .DPF的颗粒物再生 |
| 1.4 .柴油机微粒捕集器的国内外研究现状 |
| 1.4.1 .DPF的颗粒物沉积及压降特性研究现状 |
| 1.4.2 .DPF孔道流场研究现状 |
| 1.4.3 .DPF声学特性的研究现状 |
| 1.5 .本文研究的主体内容及意义 |
| 1.5.1 .研究内容及技术路线 |
| 1.5.2 .研究意义与创新点 |
| 第二章 DPF理论模型与仿真计算模型构建 |
| 2.1 .理论模型 |
| 2.1.1 .流动模型 |
| 2.1.2 .多孔介质模型 |
| 2.1.3 .碳烟及灰分模型 |
| 2.1.4 .压降模型 |
| 2.1.5 .噪声模型 |
| 2.2 .仿真模型 |
| 2.2.1 .一维仿真模型的构建与验证 |
| 2.2.2 .三维孔道模型的构建与验证 |
| 第三章 DPF孔道流动及噪声特性分析 |
| 3.1 .DPF孔道气相流动及颗粒物运动特性分析 |
| 3.1.1 孔道气相流动分析 |
| 3.1.2 孔道颗粒物运动特性分析 |
| 3.2 .DPF噪声特性分析 |
| 3.2.1 .DPF插入损失分析 |
| 3.2.2 .深层碳烟对DPF噪声影响分析 |
| 3.2.3 .饼层碳烟对DPF噪声影响分析 |
| 3.3 .本章小结 |
| 第四章 碳烟与灰分对DPF压降及噪声影响 |
| 4.1 .碳载量对DPF压降及噪声影响分析 |
| 4.1.1 .压降分析 |
| 4.1.2 .噪声分析 |
| 4.2 .灰分对压降及噪声的影响分析 |
| 4.2.1 .灰分分布系数的影响 |
| 4.2.2 .灰分量的影响 |
| 4.3 .本章小结 |
| 第五章 载体结构参数对DPF压降及噪声影响 |
| 5.1 .DPF载体孔道边长比的影响 |
| 5.1.1 .不同碳载量下DPF压降及噪声特性 |
| 5.1.2 .不同灰分含量下DPF压降及噪声特性 |
| 5.2 .DPF载体孔密度的影响 |
| 5.3 .DPF载体壁厚的影响 |
| 5.4 .DPF载体长径尺寸的影响 |
| 5.4.1 .圆径尺寸的影响 |
| 5.4.2 .长度尺寸的影响 |
| 5.5 .本章小结 |
| 第六章 发动机台架DPF压降试验研究 |
| 6.1 .发动机试验台架的搭建及测试设备介绍 |
| 6.2 .柴油机加装洁净CDPF载体压降试验 |
| 6.2.1 .不同载体结构对发动机性能的影响 |
| 6.2.2 .不同载体结构CDPF对其排气特性的影响 |
| 6.3 .柴油机加装不同碳载量下的CDPF载体压降试验 |
| 6.3.1 碳烟对加装不同结构CDPF发动机性能及排气特性影响 |
| 6.3.2 不同载体碳载量对发动机CDPF压降特性的影响 |
| 6.4 .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 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录 B 参与项目情况 |
四、柴油发动机燃油喷射装置的机理及预防（论文参考文献）
- [1]基于煤基合成柴油与活化热氛围调控的内燃机高效清洁燃烧技术研究[D]. 张浩. 吉林大学, 2021
- [2]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)
- [3]不同升温速率下尿素沉积物热重实验及减少沉积物生成研究[D]. 邱崇桓. 广西大学, 2021(12)
- [4]Z6170型船用双电控双燃料发动机开发与试验研究[D]. 杨尚刚. 山东大学, 2021(11)
- [5]微引燃柴油/天然气双燃料发动机化学反应动力学机理与燃烧特性研究[D]. 刘振廷. 哈尔滨工程大学, 2021
- [6]双直喷二元燃料混合气定容弹内可控着火与燃烧特性研究[D]. 胡江涛. 天津大学, 2020(01)
- [7]无尿素后处理满足国Ⅵ排放柴油甲醇双燃料燃烧技术研究[D]. 吴涛阳. 天津大学, 2020(01)
- [8]甲醇基纳米流体燃料对DMDF发动机燃烧及排放影响的试验研究[D]. 陈雪锋. 合肥工业大学, 2020(02)
- [9]柴油机喷油嘴非圆喷孔内部流动与雾化强化机制[D]. 俞升浩. 江苏大学, 2020(01)
- [10]柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究[D]. 周群林. 昆明理工大学, 2020(05)