汽油机未燃碳氢排放的数值模拟

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1、华中科技大学硕士学位论文汽油机未燃碳氢排放的数值模拟姓名：邹云川申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：陈国华20040512摘要本文在未燃碳氢生成机理的基础上建立了汽油机未燃碳氢排放的预测模型并以NJG427A5为研究对象对汽油机稳定工况下尾气中碳氢排放量随部分参量的变化规律进行了全面分析介绍了国内外未燃碳氢排放数值模拟的发展情况并进行了相应的对比分析从中找到了解决问题的关键通过对未燃碳氢生成机理的研究认为未燃HC主要来源于狭缝间隙润滑油膜集碳层淬冷层燃油液滴以及排气门泄漏等六个方面其次通过适当简化发动机未燃碳氢的生成过程以顶岸环间隙和润滑油膜

2、层为代表建立了碳氢生成模型建模过程中假设间隙中的气体遵守理想气体状态方程润滑油膜对燃油的吸收和释放过程遵守亨利定理以狭缝间隙处燃油混合气作为缸内未燃HC氧化的主体根据MIN提出的阈值理论进行了建模在废气残余系数和排气管氧化模型中采用经验公式以FORTRAN90为平台以发动机的基本结构为自变量使模型能够预测不同结构发动机的未燃碳氢排放以NJG427A5为研究对象在不同转速下测录了发动机的未燃碳氢排放对模型进行了校准加权系数的确定采用最小二乘法的线性回归技术同时采用相同转速不同负载的实验数据对较准方程进行验证发现模型能够较为理想的反应真实情况最后应用模型对影

3、响NJG427A5发动机未燃HC排放的各个因素进行了分析发现增加冷却水温推迟点火或减小间隙容积和压缩比都能降低排放关键字汽油机碳氢排放最小二乘法模型校准IAbstractInthispaper,amodelwasbuilttopredictengine-outhydrocarbonemissionsforspark-ignitionengines.ThemodelwascompletelyresearchedandappliedtotheModelNJG427A5automobileengine.Engine-outhydrocarbonemission

4、swerestudiedundernormalworkingconditionswiththismodel.Thispaperintroducesthedevelopmentofnumericalsimulation,whichespeciallyintroducestheoreticalresearchesaboutuHCemissionsallovertheworld.Thenthepapercomparestheircharacteristicseachother.Basedontheanalyzingthehydrocarbonmechanism

5、s,thepaperfindsoutthatthesourcesarecrevices,oillayers,bulkgasquenching,deposits,liquidfuelandexhaustvalveleakage.Then,basedonthesimplifiedprocessofuHCmechanismsintotwotypes,oneisintop-land-ringcrevicevolumeandtheotherisinoillayer.TheuHCintop-land-ringcrevicevolumeisregardedasthei

6、dealgas,andHenryLawisbelievedtocontrolfromoillayerabsorptionanddesorption.Themainfractioninin-cylinderoxidationisthetop-land-ringcrevicevolume.Itiscontrolledbythresholdmodel.Theresidualhydrocarbonandexhausthydrocarbonoxidationmodelsuseexperienceformula.ThispaperwritesthemodelofuH

7、CemissionbyFORTRAN90.Theparametersofengineareincludedintheprogram.WecangetthevalueofuHCemissionsjustthatthoseparametersareinputintothisprogram.Beforethecalibrationofthisprogram,theexperimentationoftheuHCemissionswasmeasured,andusingaleastsquareslinearregressiontechniqueperformedt

8、hecalibration.ThemeasureddataofuHCemissi