基于KIVA3V柴油机燃烧过程模拟研究

《基于KIVA3V柴油机燃烧过程模拟研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、龆。越j⑧天津大謦P目近代第一所大学硕士学位论文学科专业：动力机械及工程作者姓名：刘建国指导教师：高文志副教援天津大学研究生院2006年2月摘要内燃机缸内的气流运动和燃烧过程对整机性能有着重大的影响，是降低油耗、减少有害排放和降低噪声的决定性因素。计算机数值模拟方法具有费用低、给出信息量大以及便于多方案比较等优点。KIVA是由美国LosAlamos国家实验室于1985年推出的内燃机燃烧过程仿真程序集，该程序集在国际上处于领先水平。本文以移植的KIVA．3V程序为基础，对4102BZLQ柴油机燃烧过程进行模拟计算，并编制了计算结果

2、与专业图形处理软件之间的接口程序，实现了计算结果的可视化。本文在充分了解ⅪvA．3v程序集的结构及使用方法的基础上，建立了带有直立气门、CO型燃烧室的4102BZLQ柴油机计算模型，并进行了模拟计算，通过计算所得示功图与实测示功图的对比验证了模型的正确性。在此基础上对4102BZLQ柴油机的缸内工质流动状态、可燃混合气形成、温度与压力分布以及有害排放物生成过程进行了模拟计算与分析，探讨了NOx、CO和Soot的生成机理与分布规律，分析了影响有害排放物形成的主要因素，取得了如下研究成果；1．获取了4102BZLQ柴油机缸内气体压力

3、、温度、NOx、Soot和CO随曲轴转角的变化关系，以及不同曲轴转角下油束雾化过程和NOx、CO的浓度分布规律。2．进行了不同喷油提前角下4102BZLQ柴油机缸内气体压力、温度和有害排放物随曲轴转角的变化规律研究，获取了不同喷油提前角时缸内气体压力和温度随曲轴转角的变化关系，获得了不同喷油提前角X寸NOx、Soot和CO生成及缸内浓度分布的影响规律。3．进行了不同负荷下4102BZLQ柴油机缸内气体压力、温度和有害排放物随曲轴转角的变化规律研究，获取了不同负荷时缸内气体压力和温度随曲轴转角的变化关系，获得了不同负荷对NOx、S

4、oot和CO生成及缸内浓度分布的影响规律。4．进行了不同转速下4102BZLQ柴油机缸内气体压力、温度和有害排放物随曲轴转角的变化规律研究，获取了不同转速时NOx、Soot和CO随曲轴转角的变化关系和它们在缸内的分布规律。5．进行了不同进气迟闭角时4102BZLQ柴油机缸内气体压力，温度和有害排放物随曲轴转角的变化规律研究，获取了不同进气迟闭角时Nox、Soot和CO随曲轴转角的变化关系和它们在缸内的分布规律。关健词：柴油机；模拟计算；KIVA-3V；NOx；Soot；COABSTI溃CTAirmotionandcombusti

5、onprocessinsidethecylinder，whicharedetenninsntsofthefuelconsumption,lowemissionsandcombustionnoise，playallimportantroleontheperformanceofthedieselengine．Numericalsimulationofcombustionprocessincylindercanprovidealotofinformation,anditiseasyandeconomicaltocomparediffe

6、rentdesignschemes．叻eKIVAprogramwaspubliclyreleasedin1895bytheAmericanLosAlamosNATIONALLABORATOYR,andisusedworldwidefornumericalcalculationoferlgines’combustionprocess．Inthispaper,themultidimensionalnumericalsimulationonthecombustionprocessof4102BZLQdieselengineisbase

7、donthemodifiedKIVA-3Vprogram．111einterfaceprogrambetweensimulationresultsandprofessionaldrawingtooliscompletedinordertovisualizetheresultsinphotographs．AfterlearningthestructureandusageofKIVA一3V，theauthorestablishesthecalculationmodelof4102BZLQdieselenginewith‘‘m”com

8、bustionchamberandverticalvalves．111eindicateddiagramfxomnumericalsimulationisveryclosetothetestedonefrom％periment,soithasbeenproved