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HCCI模式下天然气发动机燃烧过程分析开题报告

 2020-02-20 09:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

一直以来,能源问题都被世界各个国家所重视,因为能源是人类社会生活和发展进步的物质基础。在过去的20世纪中,人类使用的能源主要有四种,就是原油、天然气、煤炭和电力。而根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制,那么,地球上原油、天然气、煤炭三种能源供人类开采的年限,分别只有40年、60年和220年了。进入21世纪,能源问题的重要性更是越来越突出,确切的说,能源问题已经不仅仅是某一个国家的问题,而是整个世界,整个人类社会所要面对和所要解决的问题。

现如今,汽车产业迅猛发展,化石燃料的需求量越来越大,石油储量以惊人的速度枯竭。此外,汽车在日常行驶中燃烧消耗了大量的化石燃料,这极大的加剧了大气污染,严重威胁到了生存在地球上的所有生命,诸如温室效应、pm2.5等。从石油资源枯竭和大气污染日益严重的角度来看,当前内燃机的燃烧与排放性能需要我们重新审视。世界范围内的能源危机和严重的环境污染引发了高燃油效率和低排放汽车的发展。目前,寻求新的清洁可替代燃料和新型燃烧方式已成为降低现有传统汽油机油耗和排放的研究重点。

现有的石油替代燃料种类繁多,如液化石油气、氢气、生物燃料、天然气和燃料电池。在这些可替代燃料中,天然气由于其固有的清洁性燃烧且能最大程度满足全球各国的需要,已被认为全球环境友好型燃料,其独特的燃料特性和优点对发动机和汽车行业在代用燃料方面的发展意义深远。

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2. 研究的基本内容与方案

均质压燃由于结合了压燃机的燃烧特点和理想汽油机的“均质预混”燃烧特点,是一种很具发展潜力的新燃烧方式。为保证其能顺利自燃,hcci发动机在工作过程中需要较高的充量气体温度,而目前常用的有进气加热或者保留部分残余高温气体于缸内等两种方法。由于其燃烧不存在火焰传播,这就使得它可以有较低的燃烧温度和nox排放。对于天然气hcci发动机,通过掺h2实现燃烧相位调节以及控制着火时刻或增加燃烧动力性能,展现出较佳的应用前景。

本次设计研究内容如下:

1、建立天然气hcci发动机多区域数值计算模型并完成模型验证;

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3. 研究计划与安排

第1-2周.阅文献完成文献综述和开题报告;

第3-4周.完成外文翻译;

第5-6周.了解hcci发动机模拟的国内外研究现状;

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4. 参考文献(12篇以上)

1. stenlaas o,christensen m. hydrogen as homogeneous charge compression ignition engine fuel[j].sae technical papers,2004-01 2011-01-0672

2. 马凡华,王宇. 稀燃天然气掺氢发动机的热效率与排放特性[J].内燃机学报,2008,26(1)

3. peucheret s,wyszynski ml,lehrle rs,golunski s,xu h.use of catalytic reforming to aid natural gas hcci combustion in engines:experimental and modelling results of open-loop fuel reforming[j].hydrogen energy 2005,30(45)

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