导读:本文包含了点火室论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:发动机,预混合压燃,点火室,射流
点火室论文文献综述
孙奇[1](2017)在《点火室式JCCI发动机燃料喷射策略研究》一文中研究指出当今日益严格的排放法规推进了柴油机技术的快速发展,其中柴油机预混合压燃方式以其较高的效率和超低的排放成为柴油机燃烧领域的核心课题。本文讨论的射流控制压缩着火JCCI(Jet Control Compression Ignition)是柴油机预混合压燃技术中的一种新的燃烧方式。基本原理是,采用点火室内混合气燃烧产生的火焰射流触发主燃烧室内的柴油预混合气压燃。这种燃烧方式的显着优点是能够实现对柴油机预混合压燃着火相位的主动控制,同时也实现了超低的排放。点火室式JCCI发动机的工作过程较复杂,影响点火过程的因素众多,点火室内燃料的点燃、火焰射流的形成、主燃烧室内柴油预混合气的引燃过程是影响燃烧模式点火可靠性的关键。此外,进气温度也会对点火室式JCCI发动机的点火有一定影响。为了研究点火室式JCCI发动机的点火过程,优化其燃料喷射策略,本文利用电力测功机进行倒拖试验,获得起动工况下的缸内过程数据。再利用AVL FIRE软件对该工作过程进行建模计算,通过倒拖试验数据对计算模型进行了标定验证。在计算中,本文从点火室和主燃烧室内燃料喷射策略入手,分析了燃料喷射策略对点火室式JCCI发动机点火过程的影响。点火室天然气喷射策略方面,本文分析了天然气喷射正时、喷射压力和喷射量对点火室内残余废气的清扫和火焰射流形成的影响,通过计算得到了优化的天然气喷射策略;在点火室天然气喷射策略确定的情况下,进一步分析了柴油喷射量、喷射正时对主燃烧室内柴油预混合气燃烧的影响,通过柴油多次喷射策略对主燃烧室内的柴油预混合燃烧做了适当优化,提高了点火室式JCCI发动机的点火可靠性。为了进一步提高点火可靠性,本文讨论了进气温度对点火过程的影响。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-30)
李强[2](2016)在《点火室式柴油机射流控制压缩着火模拟研究》一文中研究指出柴油机作为热效率最高的动力机械装置之一,在不断发展的同时其排放也受到了法规的严格限制。为了应对法规的限制,与柴油机有关的各种技术也在不断发展,其中柴油机预混合燃烧技术已经可以实现高效清洁的燃烧过程,尤其是极低的氮氧化物(NOx)排放,因此逐渐成为柴油机燃烧研究的热点,但是柴油机预混合燃烧着火相位的控制还是难以解决。本文在河柴重工HLT132预混合燃烧柴油机上采用了一种带有点火室的射流控制压缩着火(JCCI:Jet Controlled Compression Ignition)的方式控制着火相位,并且对缸内燃烧和NOx排放等情况进行了数值模拟研究。射流控制压缩着火的原理是主燃室内的柴油预混合气被点火室内气体燃料经过燃烧产生的高温活性基所引燃。为了给JCCI柴油机的设计和优化提供理论依据,文中利用ProE建立JCCI柴油机的叁维模型,利用AVL Fire模拟分析了JCCI柴油机工作时的流场、当量比、温度场、OH活性基以及NOx的分布情况。计算了JCCI柴油机在4个工况下的缸内压力,温度,放热率等数据。文章中采用的计算方案如下:柴油机采用较低的几何压缩比,并采用进气门晚关策略降低柴油机有效压缩比,降低活塞运动到上止点时主燃室内的最高温度,以保证柴油预混合气在活塞运动到上止点前不能被压缩着火。采用早喷策略,喷油提前角为60℃ABTDC,以保证得到较均匀的柴油预混合气。设计了点火室和点火室的天然气(NG)燃料供给系统。点火室内混合气由火花放电点燃,形成射流,触发主燃室内压缩着火。模拟结果表明:JCCI柴油机可以实现低温燃烧,能够有效降低NOx排放,点火室内燃烧产生的高温射流能够有效控制主燃室内柴油预混合气的着火相位。JCCI柴油机的放热率具有两个峰值,分别由点火室和主燃室内的燃烧形成。点火室内燃烧形成的高温射流提高了主燃室内的混合气温度,加上射流对主燃室内混合气的扰动和高温活性基的作用,直接触发了主燃室内的预混合气着火。在中高负荷时,适当降低有效压缩比,点火室射流也能起到主动控制着火相位的作用。在全负荷时引入EGR可以有效降低JCCI柴油机的燃烧速率和NOx的排放。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-30)
胡焰彬,翁春生,白桥栋,杨建鲁,黄孝龙[3](2015)在《吸气式PDE点火室引入氧气的试验研究》一文中研究指出为了改善吸气式脉冲爆轰发动机的爆轰效果,在发动机的点火室内引入了氧气,并开展了系列试验研究,研究结果表明,点火室内引入氧气,提高了吸气式PDE的爆轰波压力与传播速度,缩短了点火起爆的时间,增加了发动机的平均推力,简化了发动机内的强化燃烧装置。与纯空气状况相比,爆轰波压力最大增加了1.28倍、爆轰波传播速度与发动机平均推力的最大增幅分别为69.57%和62.84%,点火起爆时间则相应减少了36.47%。点火室引入的氧气量存在临界值,小于临界值时随着引入氧气量的提高,发动机爆轰效果的改善越显着;大于临界值时,发动机会形成连续燃烧。(本文来源于《固体火箭技术》期刊2015年03期)
黄兵,袁圣付,杨丽佳,房晓婷[4](2014)在《连续波DF/HF化学激光器预燃点火室喷注参数设计及性能测试》一文中研究指出针对目前燃烧驱动的连续波DF/HF激光器存在的点火器不耐烧蚀问题,基于F2与H2混合后自燃的原理,结合工程实际设计制作了预燃点火室.利用CEA软件对NF3和H2在不同摩尔配比条件下反应结果进行了模拟,并开展了对空气直排点火实验,重点考察了预燃点火室点火性能的可靠性、不同配比对产物中F2摩尔浓度和平衡温度的影响.实验验证了点火室的稳定性,并得到了与模拟计算一致的结果:随着NF3与H2的摩尔配比逐渐增大,平衡温度逐渐减小最后趋于平缓;产物中F2摩尔浓度先增高后降低,在NF3摩尔流量是H2的3.2倍时,F2摩尔浓度达到最高值40%左右.所得结论为预燃点火室作为新的点火系统替代常规点火器提供了依据。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学》期刊2014-08-04)
李建龙[5](2013)在《点火室式预混合柴油机燃烧系统的实验研究》一文中研究指出近年来,环境污染日益严重,为了减少汽车尾气对环境的危害,各国制定的排放法规日趋严格。传统柴油机燃烧方式的固有特性决定了其无法解决同时降低NOx和PM排放的难题。而近年来大量研究表明:柴油机预混合燃烧方式具有高效率且同时降低PM和NOx排放的优势。但柴油机均质预混合燃烧理论在实用化进程中仍然存在诸多难题,尤其是着火相位控制问题。针对这一现状,本文提出了一种新型柴油机点火室式预混合柴油机燃烧系统。其主要原理为:在柴油机缸盖上设置一个点火室,通过喷孔与主燃烧室相连,火花塞布置于点火室中。通过气体燃料供应通道,向点火室内充入一定量的气体燃料。气体燃料被火花塞点燃燃烧后的火焰或者高温气体通过喷孔喷入主燃烧室,引燃其中的可燃预混合气,实现柴油机的均质预混合燃烧。以一台CF186F(A)柴油机为基础,根据点火室式预混合柴油机燃烧系统的结构要求,对气缸盖结构进行改造,设计了点火室和LPG供应系统,开发了发动机点火正时及LPG喷射的电子控制系统,完成了点火室式预混合柴油机燃烧系统原理样机的试制。搭建了进行新型燃烧系统可行性验证的实验台架。在新实验台架上对点火室式预混合柴油机燃烧系统可行性进行了探索实验,对样机的缸内燃烧过程、排放特性及经济性进行了测试分析,结论如下:(1)点火室式预混合柴油机燃烧系统切实可行,主燃烧室内的燃烧始点可以通过控制点火室内火花塞点火正时来控制。(2)原理样机相比原柴油机可同时降低NOx和碳烟排放。在中低负荷工况,原理样机比原柴油机NOx排放可以降低60%以上;在全部负荷范围内,原理样机比原柴油机烟度排放降低43.75%以上,在中负荷工况下降低幅度最大;在中低负荷工况,原理样机排气温度略高于原柴油机;原理样机的NOx排放量随LPG比例增大而降低,烟度排放量随LPG比例的增大呈先降低后增高趋势,因此原理样机LPG比例存在一个最优值。(3)在中低负荷工况,原理样机的热效率略低于原柴油机,在高负荷工况,原理样机热效率高于原柴油机。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-05-01)
宋秦中,贾立全[6](2010)在《点火室直喷汽油机电控点火系统的开发》一文中研究指出以LabVIEW高效虚拟仪器开发平台和高速数据采集技术为基础,开发了集采集、分析与控制一体化的电控点火系统.该系统主要由点火控制、数据采集二部分组成,已成功应用于点火室直喷汽油机的点火控制和缸压采集实验中.实验结果表明,本系统可以精准地控制发动机点火,可以实现在线修改点火提前角和点火线圈充电时间,为发动机的设计和进一步优化提供有力支持.(本文来源于《苏州市职业大学学报》期刊2010年03期)
隆武强,田江平,王玉冰,付磊,盛凯[7](2010)在《点火室式直喷汽油机燃烧系统的研究Ⅰ:点火室燃烧系统和燃油喷射策略》一文中研究指出提出了点火室式直喷汽油机燃烧概念及其燃油喷射策略。应用叁维CFD软件AVLFire对这种新的燃油喷射策略下混合气的形成过程进行了模拟分析,对点火室燃烧系统的点火稳定性及怠速工况排放特性进行了实机验证。结果表明:采用此燃油喷射策略的直喷点火室燃烧系统可以在较大的点火时间窗口内,在火花塞附近形成适宜点燃的混合气;发动机能在400r/min的怠速下平稳运行,并且得到了优于欧Ⅲ排放标准的怠速排放性能;该燃烧系统具备扩大稀薄燃烧范围,提高经济性的潜力。(本文来源于《内燃机学报》期刊2010年04期)
田江平,隆武强,西田惠哉,张武[8](2010)在《点火室式直喷汽油机燃烧系统的研究Ⅱ:点火室内混合气形成过程》一文中研究指出介绍了点火室式直喷汽油机的工作过程,使用与点火室对称面具有相同截面形状的二维碰撞块进行了激光吸收散射法的试验,研究了喷射压力、环境条件、碰撞角度以及点火室深度对点火室内混合气形成过程的影响。在与试验相同的条件下,进行了碰撞喷雾的数值模拟,并使用试验数据对数值模拟中采用的碰撞模型进行了评价。试验结果表明:过大的碰撞角度会阻碍喷雾汽化过程;提高喷射压力可以加快喷雾汽化速度;近距离早喷射不利于点火室内混合气的形成;浅的点火室可以拖后喷射开始时刻,但会增大火花塞结碳的可能。计算结果与试验结果对比表明:目前常用的碰撞模型均不能在各个方面都与试验结果相吻合。(本文来源于《内燃机学报》期刊2010年04期)
夏美艳[9](2010)在《点火室式直喷汽油机工作过程数值模拟》一文中研究指出内燃机以其较高的热效率、比功率和优越的可靠性,成为世界上最主要的动力机械,广泛应用于轮船、工程机械及汽车领域。近年来随着能源危机的愈演愈烈及排放法规的日益严格,内燃机的发展面临着严峻考验。相对于进气道喷射汽油机,缸内直喷汽油机在燃油经济性、瞬态响应性及冷启动排放性能等方面表现出极大的优越性,逐渐成为汽油机研发的主流和热门方向,而点火可靠性一直是分层稀燃直喷式汽油机的主要课题之一,为此发展出了点火室式直喷汽油机。在直喷式汽油机的缸盖上增设一个点火室,火花塞布置在点火室内,喷油嘴可以布置在点火室或主燃室内。通过适当的燃油喷射策略和缸内气流的配合,保证点火室内混合气的当量比在易点燃范围内,而主室内的混合气较为稀薄,实现分层稀薄燃烧。本文对该种发动机的缸内工作过程进行了数值模拟,考察系统的可行性。首先建立了系统的叁维CAD模型,用AVL Boost进行一维模拟得到叁维模拟的边界条件,再用AVL FIRE v8.5进行叁维数值模拟。选择了叁种不同转速代表叁种典型工况进行计算,对点火室式直喷汽油机缸内的气流运动过程、喷雾发展过程、混合气形成过程及燃烧过程进行了数值模拟,分析了喷油提前角以及点火室形状对缸内工作过程的影响。对比不同转速下缸内湍能、连接通道处挤流速度的不同,探索了不同转速缸内工作过程的异同。计算结果表明:本系统在叁种工况下都得到了较为理想的混合气分布,火花塞周围在较大曲轴转角范围内都有适宜点燃的混合气分布,表明燃烧系统具有较宽的点火窗口:不同工况下点火可靠、燃烧稳定;实现了点火室式直喷汽油机燃烧系统在典型工况下的稳定运行;叁种工况下的缸内燃烧都属于稀薄燃烧,温度较高区域燃烧充分没有富氧,富氧区温度在1500 K以下,避免了热NOx的大量生成。采用较高压缩比和大空燃比的稀薄燃烧方式,提高了燃油经济性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2010-05-09)
田江平[10](2009)在《点火室式直喷汽油机燃烧系统及其喷雾特性研究》一文中研究指出相对于进气道喷射汽油机而言,缸内直喷汽油机具有燃油经济性好、响应快、冷启动容易、空燃比控制精确、EGR率大、排放低等优点,将成为进气道喷射汽油机的替代产品。而其点火可靠性和燃烧稳定性的提高一直是研究的关键点。为此,作者提出了点火室式直喷(DISC:Direct-Injection Sub-Chamber)汽油机燃烧系统的概念,即:在缸盖上设置一点火室,点火室与主燃烧室由通道相连,火花塞位于室内,喷油嘴置于室内或室外。通过利用机械式叁次喷射油嘴的喷射特性,或利用进气气流和压缩挤流运动的燃油喷射策略,或利用喷雾在不同背压下的贯穿距特性和压缩挤流运动的燃油喷射策略,来保证在不同工况下,点火室内的混合气浓度都在可点燃范围内,从而确保点火可靠性。由于点火室喷出的火焰能量大大超过火花塞的点火能量,提高了燃烧稳定性,可以进一步扩大缸内直喷汽油机的稀薄燃烧范围,提高经济性,并能降低控制系统的难度。对一台直喷柴油机的供油系统和燃烧系统进行了改造,增设了电控点火系统,使其成为点火室式直喷汽油机的原理样机。在这台样机上,进行了点火可靠性和怠速排放性能实验。结果表明:经过改装后的发动机各部件工作正常,电控点火系统工作稳定,满足燃烧系统初步验证试验的要求。发动机可以在空燃比48下稳定运行,并具有400r/min的超低怠速。经过优化的点火室式直喷汽油机具有低于国3标准的排放性能。为了保证点火室内混合气的当量比浓度,设计了机械式叁次喷射油嘴,并完成了其工作过程的数值模拟,分析了各喷孔的喷射特性。计算结果表明:叁次喷射油嘴能够保证从恒量喷孔喷射出的燃油量不受循环供油量的影响,其恒量喷孔及主喷孔的喷射性能均能够满足点火室式直喷汽油机的要求。叁次喷射油嘴的喷雾喷入到点火室内,是一个近距离多次碰撞的复杂过程。使用激光吸收散射法和CFD计算程序对点火室内的混合气形成过程进行了实验和模拟研究,并对目前可获得的喷雾/壁面作用模型进行了评价。实验结果表明,不同的碰撞角度对喷雾在点火室内的发展和混合气形成过程有显着影响。高的喷射压力会提高喷雾的汽化速度,但是对喷射终了时刻气相质量的绝对值影响不大。当环境温度和压力较低时,喷雾的汽化速度非常低,会造成点火室内火花塞的湿润现象,因此喷雾不宜过早喷入点火室。点火室深度较小时可以缩短其内部形成均匀混合气的时间,但是也会造成火花塞的湿润现象。不同的喷雾/壁面作用模型计算结果有很大的差别,很难各个方面都与实验结果相吻合。由于对喷油时刻和雾化的要求,应用于本燃烧系统的汽油多孔喷油嘴不能像柴油机用多孔喷油嘴那样采用较大的喷孔夹角。为了研究小夹角喷雾之间的相互干涉现象,加工了小喷孔轴线夹角的双孔喷嘴。使用激光吸收散射法对双孔喷雾特性进行了测量,并将结果与作为基准的单孔喷雾进行了比较。与实验相配合,使用叁维CFD计算程序AVLFIRE对单孔及双孔喷雾进行了数值模拟。结果表明:当喷孔轴线夹角小于25°时,由于两喷束内的液滴之间的碰撞和聚合,使喷雾的汽化速度降低。小液滴聚合成为大液滴,增加了液滴的动量,有使双孔喷雾贯穿距增大的趋势。另一方面,由于两喷束内液滴具有较高的轴向速度,而周围空气未能及时补充到这个区域,使得在喷雾内部形成了相对压力较小的区域,使得双孔喷雾贯穿距有减小的趋势。双孔喷雾的贯穿距是以上两种因素相互作用的结果。存在于喷雾中心的低压区域,使得双孔喷雾的两喷束有向喷雾中心偏移的趋势,偏移量随喷孔轴线夹角的变化而变化。喷雾撞壁对于喷雾的汽化速度有显着的阻碍作用,需要尽量避免。在本燃烧系统中,指向活塞远端的喷雾可以采用较小的喷孔轴线夹角,以获得较长的贯穿距,来增加空气利用率;而指向活塞近端的喷雾应采用相对较大的喷孔轴线夹角,以减少或避免喷雾撞壁现象。(本文来源于《大连理工大学》期刊2009-06-30)
点火室论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
柴油机作为热效率最高的动力机械装置之一,在不断发展的同时其排放也受到了法规的严格限制。为了应对法规的限制,与柴油机有关的各种技术也在不断发展,其中柴油机预混合燃烧技术已经可以实现高效清洁的燃烧过程,尤其是极低的氮氧化物(NOx)排放,因此逐渐成为柴油机燃烧研究的热点,但是柴油机预混合燃烧着火相位的控制还是难以解决。本文在河柴重工HLT132预混合燃烧柴油机上采用了一种带有点火室的射流控制压缩着火(JCCI:Jet Controlled Compression Ignition)的方式控制着火相位,并且对缸内燃烧和NOx排放等情况进行了数值模拟研究。射流控制压缩着火的原理是主燃室内的柴油预混合气被点火室内气体燃料经过燃烧产生的高温活性基所引燃。为了给JCCI柴油机的设计和优化提供理论依据,文中利用ProE建立JCCI柴油机的叁维模型,利用AVL Fire模拟分析了JCCI柴油机工作时的流场、当量比、温度场、OH活性基以及NOx的分布情况。计算了JCCI柴油机在4个工况下的缸内压力,温度,放热率等数据。文章中采用的计算方案如下:柴油机采用较低的几何压缩比,并采用进气门晚关策略降低柴油机有效压缩比,降低活塞运动到上止点时主燃室内的最高温度,以保证柴油预混合气在活塞运动到上止点前不能被压缩着火。采用早喷策略,喷油提前角为60℃ABTDC,以保证得到较均匀的柴油预混合气。设计了点火室和点火室的天然气(NG)燃料供给系统。点火室内混合气由火花放电点燃,形成射流,触发主燃室内压缩着火。模拟结果表明:JCCI柴油机可以实现低温燃烧,能够有效降低NOx排放,点火室内燃烧产生的高温射流能够有效控制主燃室内柴油预混合气的着火相位。JCCI柴油机的放热率具有两个峰值,分别由点火室和主燃室内的燃烧形成。点火室内燃烧形成的高温射流提高了主燃室内的混合气温度,加上射流对主燃室内混合气的扰动和高温活性基的作用,直接触发了主燃室内的预混合气着火。在中高负荷时,适当降低有效压缩比,点火室射流也能起到主动控制着火相位的作用。在全负荷时引入EGR可以有效降低JCCI柴油机的燃烧速率和NOx的排放。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
点火室论文参考文献
[1].孙奇.点火室式JCCI发动机燃料喷射策略研究[D].大连理工大学.2017
[2].李强.点火室式柴油机射流控制压缩着火模拟研究[D].大连理工大学.2016
[3].胡焰彬,翁春生,白桥栋,杨建鲁,黄孝龙.吸气式PDE点火室引入氧气的试验研究[J].固体火箭技术.2015
[4].黄兵,袁圣付,杨丽佳,房晓婷.连续波DF/HF化学激光器预燃点火室喷注参数设计及性能测试[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学.2014
[5].李建龙.点火室式预混合柴油机燃烧系统的实验研究[D].大连理工大学.2013
[6].宋秦中,贾立全.点火室直喷汽油机电控点火系统的开发[J].苏州市职业大学学报.2010
[7].隆武强,田江平,王玉冰,付磊,盛凯.点火室式直喷汽油机燃烧系统的研究Ⅰ:点火室燃烧系统和燃油喷射策略[J].内燃机学报.2010
[8].田江平,隆武强,西田惠哉,张武.点火室式直喷汽油机燃烧系统的研究Ⅱ:点火室内混合气形成过程[J].内燃机学报.2010
[9].夏美艳.点火室式直喷汽油机工作过程数值模拟[D].大连理工大学.2010
[10].田江平.点火室式直喷汽油机燃烧系统及其喷雾特性研究[D].大连理工大学.2009