高原环境下燃料特性对压燃式发动机燃烧和排放特性的影响
发布时间：2025-07-07 03:59
本文研究背景是在2000米高海拔地区,由于高原地区大气压力和氧浓度偏低,通过掺混生物质含氧燃料改变燃油品质是恢复高原柴油机性能的有效措施。本文以D30型高压共轨柴油机为研究机型,首先开展了原机台架万有特性试验,以检验D30的性能和排放,且为外特性下柴油掺混燃烧生物质含氧燃料（15%掺混比生物柴油记作D85E15、15%掺混比正丁醇记作D85B15、15%掺混比聚甲氧基二甲醚记作D85P15、15%掺混比正戊醇记作D85A15）提供原机对比数据。试验表明:以国V柴油为基础燃料,柴油机的动力性能会随着掺混燃料含氧量的增加而降低,且比油耗和NOx排放同时升高,而低转速全负荷下的不透光烟度和CO排放明显下降。综合分析几种燃料得知,柴油机在2000米高海拔地区燃烧低比例正丁醇-柴油混合燃料的综合性能相对较好。其次开展了压燃式发动机在不同转速恒扭矩（50N·m）时燃用不同理化特性的燃料对柴油机性能、排放及后处理性能的影响。试验表明:在中低转速下燃用掺混20%的聚甲氧基二甲醚（D80P20）有效热效率明显较高。在高转速下燃用掺混20%正戊醇（D80A20）NOx排放较低,且在中低转速时CO排放较低。在...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 能源危机
1.1.2 环境问题
1.2 内燃机排放污染物及排放法规
1.2.1 柴油机NOx排放
1.2.2 柴油机PM和Soot排放
1.2.3 柴油机的排放法规
1.3 不同生物质含氧燃料的研究发展状况
1.3.1 正丁醇掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.2 戊醇掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.3 聚甲氧基二甲醚掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.4 生物柴油掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.4 多次喷射技术的应用
1.5 本课题的研究意义与内容
1.6 本课题技术路线与创新点
1.6.1 技术路线
1.6.2 创新点
第二章 试验方案及三维CFD模型构建与软件介绍
2.1 试验方案
2.2 试验用设备
2.3 三维CFD耦合数值模型构建与软件介绍
2.3.1 燃烧室模型构建
2.3.2 Converge软件介绍
第三章 高原环境下燃料特性对共轨柴油机工作过程的影响
3.1 高原环境下不同生物含氧燃料特性对柴油机工作过程影响试验研究
3.1.1 D30原机的万有特性
3.1.2 D30原机性能特性
3.1.3 D30原机排放特性
3.1.4 外特性下燃料特性对柴油机性能的影响
3.1.5 外特性下燃料特性对柴油机排放的影响
3.2 本章小结
第四章 高原环境下燃料特性对后处理性能的影响
4.1 不同转速恒扭矩下燃料特性对柴油机性能、排放及后处理性能影响
4.1.1 对柴油机性能的影响
4.1.2 对柴油机排放的影响
4.1.3 对柴油机后处理性能的影响
4.1.4 不同燃料特性对柴油机压差和排气温度的影响
4.2 不同燃料特性对柴油机CDPF再生过程的影响
4.2.1 对柴油机CDPF再生过程性能的影响
4.2.2 对柴油机CDPF再生过程排放的影响
4.2.3 对柴油机CDPF再生过程后处理性能的影响
4.2.4 对柴油机CDPF再生过程压差和排气温度的影响
4.3 本章小结
第五章 高含氧燃料耦合EGR对柴油机的影响
5.1 混合燃料在掺混比耦合EGR率条件下的模拟计算研究
5.1.1 等EGR率下不同掺混比对压燃式发动机燃烧特性的影响
5.1.2 等EGR率下不同掺混比对压燃式发动机排放特性的影响
5.1.3 等掺混比下不同EGR率对压燃式发动机燃烧特性的影响
5.1.4 等掺混比下不同EGR率对压燃式发动机排放特性的影响
5.2 掺混比耦合EGR率条件下的三维切片研究
5.2.1 掺混比耦合EGR率时缸内压力及温度的分布
5.2.2 掺混比耦合EGR率下缸内NO及Soot的分布
5.3 喷油正时耦合燃料特性对柴油机燃烧和排放特性影响分析
5.3.1 燃烧特性分析
5.3.2 排放特性分析
5.3.3 喷油时刻对燃烧产物生成历程的影响
5.4 本章小结
第六章 全文总结与工作展望
6.1 全文总结
6.2 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
本文编号：4056459
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.1.1 能源危机
1.1.2 环境问题
1.2 内燃机排放污染物及排放法规
1.2.1 柴油机NOx排放
1.2.2 柴油机PM和Soot排放
1.2.3 柴油机的排放法规
1.3 不同生物质含氧燃料的研究发展状况
1.3.1 正丁醇掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.2 戊醇掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.3 聚甲氧基二甲醚掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.3.4 生物柴油掺混柴油时混合燃料的研究应用
1.4 多次喷射技术的应用
1.5 本课题的研究意义与内容
1.6 本课题技术路线与创新点
1.6.1 技术路线
1.6.2 创新点
第二章 试验方案及三维CFD模型构建与软件介绍
2.1 试验方案
2.2 试验用设备
2.3 三维CFD耦合数值模型构建与软件介绍
2.3.1 燃烧室模型构建
2.3.2 Converge软件介绍
第三章 高原环境下燃料特性对共轨柴油机工作过程的影响
3.1 高原环境下不同生物含氧燃料特性对柴油机工作过程影响试验研究
3.1.1 D30原机的万有特性
3.1.2 D30原机性能特性
3.1.3 D30原机排放特性
3.1.4 外特性下燃料特性对柴油机性能的影响
3.1.5 外特性下燃料特性对柴油机排放的影响
3.2 本章小结
第四章 高原环境下燃料特性对后处理性能的影响
4.1 不同转速恒扭矩下燃料特性对柴油机性能、排放及后处理性能影响
4.1.1 对柴油机性能的影响
4.1.2 对柴油机排放的影响
4.1.3 对柴油机后处理性能的影响
4.1.4 不同燃料特性对柴油机压差和排气温度的影响
4.2 不同燃料特性对柴油机CDPF再生过程的影响
4.2.1 对柴油机CDPF再生过程性能的影响
4.2.2 对柴油机CDPF再生过程排放的影响
4.2.3 对柴油机CDPF再生过程后处理性能的影响
4.2.4 对柴油机CDPF再生过程压差和排气温度的影响
4.3 本章小结
第五章 高含氧燃料耦合EGR对柴油机的影响
5.1 混合燃料在掺混比耦合EGR率条件下的模拟计算研究
5.1.1 等EGR率下不同掺混比对压燃式发动机燃烧特性的影响
5.1.2 等EGR率下不同掺混比对压燃式发动机排放特性的影响
5.1.3 等掺混比下不同EGR率对压燃式发动机燃烧特性的影响
5.1.4 等掺混比下不同EGR率对压燃式发动机排放特性的影响
5.2 掺混比耦合EGR率条件下的三维切片研究
5.2.1 掺混比耦合EGR率时缸内压力及温度的分布
5.2.2 掺混比耦合EGR率下缸内NO及Soot的分布
5.3 喷油正时耦合燃料特性对柴油机燃烧和排放特性影响分析
5.3.1 燃烧特性分析
5.3.2 排放特性分析
5.3.3 喷油时刻对燃烧产物生成历程的影响
5.4 本章小结
第六章 全文总结与工作展望
6.1 全文总结
6.2 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
本文编号：4056459
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/4056459.html
