基于rcci燃烧方式的柴油机性能试验及仿真研究

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1、分类号学号M201270956学校代码10487密级硕士学位论文基于RCCI燃烧方式的柴油机性能试验及仿真研究学位申请人:张之剑学科专业:动力机械及工程指导教师:张捷讲师答辩日期:2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringPerformanceTestandSimulationStudyBasedonRCCICombustionModeofDieselEngineCa

2、ndidate:ZhangZhijianMajor:PowerMachineandEngineeringSupervisor:LecturerZhangJieHuazhongUniversityofScience&TechologyWuhan430074，P.R.China独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。近我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

3、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要随着现代化

4、工业的发展，能源与环境问题变得越来越突出，柴油机排放标准的日趋严格和动力性能要求的日益提高，需要改善发动机燃烧效率并且减少柴油机排放污染物。为了实现这个目标，本文通过模拟计算与试验两个部分，利用燃油反应活性控制压燃技术（RCCI）研究了预混合汽油比例以及EGR率对发动机燃烧特性的影响。在模拟方面，本文采用三维CFD软件耦合化学反应动力学机理建立了数值模型，对RCCI燃烧特性和排放污染物做了计算和分析，将汽油用异辛烷替代，柴油用正庚烷替代，改变了汽油比例，进气氧浓度和喷油压力。结果表明在1400转/分，16mg当量循

5、环柴油量工况下，随着汽油比例的增大，缸压与燃烧温度峰值降低，代表柴油的正庚烷在喷入燃烧室后能够与空气更好地混合，使得NO和碳烟排放浓度降低，然而x代表汽油的异辛烷与空气均匀混合气会受到在燃烧室边缘的淬熄效应和缝隙效应产生更多的THC。随着氧浓度的降低，燃烧温度降低，反应物活性减弱，滞燃期增加，NOx排放浓度减少；碳烟不能及时氧化而排放浓度升高。喷油压力增高使得燃油动能增大，缸压升高。在试验方面，以一台单缸柴油机为基础，通过对进气道喷射汽油与空气预混合，缸内直喷柴油引燃，利用汽油高辛烷值、低十六烷值的特点改善燃油反应

6、活性。在小负荷的工况下，随汽油比例的增大，缸内最大爆压和放热率降低，滞燃期增加，燃烧持续期缩短，NO和碳烟的排放浓度分别下降，而THC和CO排放含量上升；发动机x热效率能够维持在柴油机水平。在大负荷工况下，随着汽油比例增大，NO和碳烟排x放浓度下降，由于高温高压，燃料完全燃烧比率增加，使得CO排放有所下降，但缸压峰值和压力升高率上升，可能造成发动机工作粗暴，使用一定比例的EGR能够降低发动机温度，降低缸内压力的峰值和压力升高率。试验和模拟均表明RCCI燃烧能有效降低NO和碳烟的排放。x关键字：反应活性，低温燃烧，汽

7、油比例，排放IAbstractWiththedevelopmentofmodernindustry，energyandenvironmentalissuesbecomeincreasinglyprominent，thestandardofdieselengineemissionisbecomingmoreandmorestrict，andpowerperformancerequirementsofdieselengineareincreasing，itneedustoimprovedieselenginecombu

8、stionefficiencyandreduceemissionpollutants.Inordertoachievethisgoal，thispapertooksimulationandtestastwopartsandusedreactivitycontrolledcompressionignitiontostudyimpactoncombustionc