柴油机分段喷射对燃烧和排放的影响开题报告
2020-04-21 04:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
1 目的和意义
内燃机自1860年诞生以来，得到了不断地改进和完善。因其热效率较高、结构简单、比质量轻、移动方便及适应性能好等诸多优点，现已广泛地作为交通运输车辆、工程机械、农业机械和发电机等的动力源【1】。内燃机在对人类社会发展起推动作用的同时，也让人类正面临着能源危机和排放物污染等诸多严峻问题。因此，如何进一步优化柴油机的燃烧过程，提高燃油利用率，降低柴油机污染物排放成为人们关注的重点。
在近几年来，通过优化燃油喷射策略来改善柴油发动机的燃烧和排放已成为热门话题，柴油机分段喷射技术应运而生，以其灵活多变的喷射策略被广泛用于柴油机减小排放和降低噪声等。通过选择不同的喷射策略来达到降低发动机排放的目的，这是由于喷射特性对燃烧过程有很大影响。在国内外的诸多研究【2-8】中表明，通过实现有无预喷射、不同预喷油量、预喷间隔时间、后喷油量和后喷间隔时间等不同的燃油喷射策略，对提高燃烧效率和降低污染物nox和颗粒物排放的影响。为了真实准确地研究出汽缸燃烧室内的污染物生成过程，于洋等【9】采用简化化学反应机理并结合特征时间燃烧模型对着火和燃烧过程及排放产物进行了模拟，得出了喷射策略对nox生成的影响。靳森嘉【10】结合双色法分析了预喷对柴油机燃烧噪音和缸内碳烟生成的影响，为优化喷油策略提供了理论依据。李小平等【11】等、叶健【12】、申利锋【13】、r mobasheri等【14】基于cfd从宏观微观角度分析了气缸内的燃烧过程及其nox和soot的生成规律，研究了不同喷油策略对柴油机燃烧过程的影响，得出了预喷射燃烧放热能缩短主喷射滞燃期，提高主燃期放热速率，有效提高指示功率，nox排放会上升，soot排放减少，但整体来看，合理地选择预喷参数可以改善柴油机的总排放；主预喷间隔越大，主喷滞燃期会不断变长，燃烧始点向后推迟；后喷放热可以氧化已经生成的soot，同时采用较大的后喷油量可以改善该柴油机的nox排放。s ma等【15】、hp su等【16】、杨雨等【17】对一台单缸柴油机采用燃油预喷射控制策略时的燃烧特性与排放特性变化规律进行了研究，表明通过对预喷角度、预喷油量及间隔角的合理匹配，能够实现对燃油消耗率的进一步优化，并进一步降低nox和soot的排放。因此为了实现兼顾柴油机动力性和排放性的目标，进一步优化燃油喷射策略对柴油机来说格外重要。
2. 研究的基本内容与方案
2 研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
（1）基本内容：根据初始的喷射条件设计出不同的喷射策略，采用cfd多维数值模拟计算软件，对不同喷射策略下的柴油发动机燃烧和排放特性进行模拟计算，对比计算结果，进一步优化燃油喷射策略。
（2）主要目标：了解和初步掌握发动机cfd多维数值模拟计算软件，并得到在单缸柴油机中，不同喷射策略对其缸内燃烧效率和排放特性的影响。
3. 研究计划与安排
3 进度安排
| 周 次（时间） | 工 作 内 容 |
| 毕业实习周 （1.2～ 1.14） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报告。 |
| 毕业设计预备周 （2017.12.8~2018.1.22） | 确定指导教师人选，对未选好导师的学生进行调剂分配。确定选题志愿、校内搜集资料、消化资料。 |
| 1～2 （2.26～ 3.9） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
| 3～4 （3.12～ 3.23） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。 |
| 5～6（3.26～ 4.6） | 绘图，撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 7～8（4.9～ 4.20） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类），绘图。 |
| 9～11（4.23～ 5.11） | 完成绘图，并完成网上提交毕业设计说明书。 |
| 12（5.14～ 5.18） | 学生书面提交毕业设计说明书、图纸或论文，并打印成册。并书面提交答辩申请，并作答辩准备。 |
| 13～14（5.21～ 6.1） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 15（6.4～6.8） | 毕业设计答辩。 |
| 备注： | 此表是拟定时间。如有变化，以实际为准。 |
4. 参考文献（12篇以上）
4 参考文献
[1] 周龙保，刘巽俊，高宗英.内燃机学[m].北京：机械工业出版社，2005：1-4.
[2] 李向荣，高浩卜，赵陆明等.柴油机分段喷射及涡流匹配燃烧和排放特性[j]. 内燃机学报，2017（1）：1-8
