| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-12页 |
| 1 引言 | 第12-32页 |
| ·选题背景及意义 | 第12-14页 |
| ·催化燃烧数值模拟的研究现状 | 第14-20页 |
| ·催化燃烧数值模拟中的数学模型 | 第15-16页 |
| ·表面反应详细机理的建立 | 第16-19页 |
| ·烷烃在微元管中催化燃烧的数值计算 | 第19-20页 |
| ·催化燃烧过程的近似解析求解与分岔理论的运用 | 第20-21页 |
| ·催化燃烧在HCCI发动机中的应用 | 第21-30页 |
| ·催化燃烧在传统内燃机中的应用 | 第21-24页 |
| ·HCCI燃烧数值模拟中的几种计算模型 | 第24-29页 |
| ·催化燃烧在HCCI发动机中的应用 | 第29-30页 |
| ·本文主要研究内容和结构 | 第30-32页 |
| 2 微元管催化燃烧的数学模型 | 第32-42页 |
| ·基于N-S方程模型 | 第34-35页 |
| ·基于边界层方程模型 | 第35页 |
| ·塞子流模型 | 第35-36页 |
| ·各模型的适应范围 | 第36-38页 |
| ·基于边界层方程模型的离散方法 | 第38-41页 |
| ·气相反应速度 | 第38页 |
| ·表面反应速度 | 第38-39页 |
| ·边界条件 | 第39-40页 |
| ·控制方程的离散 | 第40-41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 3 微元管催化燃烧的数值模拟 | 第42-67页 |
| ·甲烷在微元管中催化燃烧的数值模拟 | 第42-57页 |
| ·物理模型 | 第42-43页 |
| ·化学动力学模型 | 第43-44页 |
| ·基准模型的计算结果与分析 | 第44-47页 |
| ·入口气体速度的影响 | 第47-49页 |
| ·微元管直径的影响 | 第49-50页 |
| ·入口气体温度的影响 | 第50-51页 |
| ·入口气体当量比的影响 | 第51页 |
| ·催化剂种类的影响 | 第51-57页 |
| ·甲烷在催化剂铂表面详细反应机理的敏感性分析 | 第57-62页 |
| ·物理模型及初始条件 | 第57页 |
| ·化学反应动力学模型 | 第57页 |
| ·气相反应对催化燃烧过程的影响 | 第57-60页 |
| ·影响非均相着火过程的关键表面反应步 | 第60-61页 |
| ·影响均相着火过程的关键表面反应步 | 第61-62页 |
| ·乙烷在微元管中催化燃烧的数值模拟 | 第62-65页 |
| ·物理模型 | 第62-63页 |
| ·表面反应详细机理 | 第63页 |
| ·混合气为C_2H_6、O_2和N_2 | 第63-64页 |
| ·混合气为C_2H_6、O_2、H_2和N_2 | 第64-65页 |
| ·本章小结 | 第65-67页 |
| 4 分岔理论在催化燃烧过程中的应用 | 第67-87页 |
| ·常规两维模型及几种简化模型的近似解析解 | 第67-73页 |
| ·常规两维模型(2-D) | 第67-69页 |
| ·两维对流模型(TDC) | 第69-70页 |
| ·短体蜂窝状模型(SM) | 第70页 |
| ·一维两相模型(ODTP) | 第70-71页 |
| ·各简化模型近似解析解的比较 | 第71-73页 |
| ·分岔理论及分岔方法的简要介绍 | 第73-75页 |
| ·分岔理论 | 第73-74页 |
| ·分岔方法 | 第74-75页 |
| ·计算程序简要介绍 | 第75页 |
| ·分岔理论在SM模型中的应用 | 第75-85页 |
| ·以径向Thiele系数为分岔参数 | 第76-81页 |
| ·以径向Peclet数为分岔参数 | 第81-84页 |
| ·流动模型的影响 | 第84-85页 |
| ·本章小结 | 第85-87页 |
| 5 催化燃烧对HCCI发动机着火特性的影响 | 第87-98页 |
| ·物理模型 | 第87页 |
| ·计算模型 | 第87-90页 |
| ·控制方程 | 第87-90页 |
| ·热传递模型 | 第90页 |
| ·化学动力学模型 | 第90页 |
| ·结果和讨论 | 第90-97页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机着火时刻的影响 | 第90-91页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机燃烧过程中主要化学组分的影响 | 第91-92页 |
| ·进气温度对着火时刻的影响 | 第92-93页 |
| ·压缩比对着火时刻的影响 | 第93-94页 |
| ·过量空气系数对着火时刻的影响 | 第94-95页 |
| ·影响HCCI发动机着火时刻的关键表面反应步 | 第95-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 6 催化燃烧对HCCI发动机燃烧与排放特性的影响 | 第98-120页 |
| ·多区模型的建立 | 第98-102页 |
| ·区间划分模型 | 第98-99页 |
| ·缸壁传热模型 | 第99-100页 |
| ·区间热量交换模型 | 第100页 |
| ·区间质量交换模型 | 第100-101页 |
| ·边界层模型 | 第101-102页 |
| ·计算模型 | 第102-106页 |
| ·计算流程 | 第102-103页 |
| ·热力学和化学动力学计算 | 第103-106页 |
| ·分离式求解 | 第106页 |
| ·物理模型 | 第106-108页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机燃烧与排放特性的影响 | 第108-118页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内温度与压力的影响 | 第108-110页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内放热率的影响 | 第110页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机HC排放的影响 | 第110-111页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机CO排放的影响 | 第111-112页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机NO_x排放的影响 | 第112-113页 |
| ·催化剂种类及混合催化剂对HCCI发动机排放的影响 | 第113-117页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机燃烧性能的影响 | 第117-118页 |
| ·本章小结 | 第118-120页 |
| 7 催化燃烧应用于HCCI发动机中的多维模型 | 第120-133页 |
| ·计算模型 | 第120-123页 |
| ·计算流程 | 第120-121页 |
| ·KIVA程序 | 第121-123页 |
| ·物理模型 | 第123-124页 |
| ·计算结果与讨论 | 第124-130页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机着火时刻及放热率的影响 | 第125-126页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内温度场的影响 | 第126页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内NO浓度场的影响 | 第126-127页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内CO浓度场的影响 | 第127页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机缸内HC浓度场的影响 | 第127-130页 |
| ·催化燃烧对HCCI发动机排放的影响 | 第130-131页 |
| ·各模型的比较 | 第131-132页 |
| ·本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-138页 |
| 参考文献 | 第138-150页 |
| 附录 乙烷在铂表面的详细反应机理 | 第150-153页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 | 第153-155页 |
| 创新点摘要 | 第155-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |