柴油机排放物最优控制的研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

现阶段我国对环境保护提出越来越高的要求,柴油机的排放标准也在不断地提高,但是随着柴油机使用量的日益加剧,自然环境受到了严重的威胁。据国际海事组织(IMO)统计数据显示,船舶尾气年排放SO2、NO2分别占全球排放量的13%和15%,相关报告也指出船舶尾气产生的尾气所造成的大气污染总量的5%-11%。漂浮在空气中氮氧化物、硫化物和微粒等等污染物已严重影响到我们的身体健康和社会未来的可持续发展。因此,改善柴油机的排放性能和燃烧性能变得刻不容缓起来。

在影响柴油机排放的诸多因素中,喷油提前角对柴油机的排放影响较大。研究表明当喷油提前角过大时,燃油会提前喷入燃烧室,此时由于喷油过早,燃烧室压力低,温度未达到一定程度,不能燃烧,等温度达到燃烧温度的时候,燃烧室又有过量燃油,容易发生爆燃,即所谓的燃烧敲缸,从而使机械负荷增大,此时排气温度较低,耗油增加。反之当喷油提前角过小时,又会导致后燃严重,此时排气温度很高,爆压低,冒黑烟,发动机做功少,燃烧效率低。所以,要解决柴油发动机的排放问题,选择合理的喷油提前角就变得尤为重要。

内外有许多从事这方面减少排放物研究的人员。国内外西南交通大学的温江舟等人对一台高压柴油机上进行试验,研究喷油参数对某型柴油机混合其形成及性能影响。实验结果显示:喷油提前角、喷油压力、喷孔直径对燃烧过程有显著影响,以柴油机性能的变化规律作为依据,提出相应的喷油参数优化策略。吉林大学李小平等人通过试验研究喷射参数的影响,利用 AVL-FIRE 软件模拟研究喷射参数对缸内燃烧和污染物生成的影响。
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