| 摘要 | 第4-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第16-42页 |
| 1.1 能源危机与环境污染 | 第16-17页 |
| 1.2 日趋严格的排放法规 | 第17-18页 |
| 1.3 内燃机的节能减排技术 | 第18-21页 |
| 1.3.1 传统燃烧方式 | 第18-20页 |
| 1.3.2 多种节能减排技术 | 第20页 |
| 1.3.3 新型燃烧方式 | 第20-21页 |
| 1.4 内燃机燃料的研究现状 | 第21-40页 |
| 1.4.1 双燃料燃烧模式 | 第22-25页 |
| 1.4.2 混合燃料燃烧模式 | 第25-30页 |
| 1.4.3 光学测试研究 | 第30-34页 |
| 1.4.4 仿真计算研究 | 第34-40页 |
| 1.5 本文研究的意义及内容 | 第40-42页 |
| 第2章 试验测控系统与仿真分析平台构建 | 第42-64页 |
| 2.1 试验测控系统 | 第42-50页 |
| 2.1.1 试验系统布置 | 第42-43页 |
| 2.1.2 试验用发动机 | 第43-44页 |
| 2.1.3 试验主要设备仪器 | 第44-49页 |
| 2.1.4 试验燃料 | 第49-50页 |
| 2.2 仿真分析平台 | 第50-62页 |
| 2.2.1 CFD求解内燃机燃烧问题的基本控制方程与常用思路 | 第50-52页 |
| 2.2.2 燃烧室网格划分及计算步长设定 | 第52-53页 |
| 2.2.3 模型设定 | 第53-60页 |
| 2.2.4 边界条件与初始条件的确定 | 第60-61页 |
| 2.2.5 求解器参数设定 | 第61页 |
| 2.2.6 计算模型验证 | 第61-62页 |
| 2.3 本章小结 | 第62-64页 |
| 第3章 宽馏程燃料的燃烧与排放特性 | 第64-114页 |
| 3.1 研究背景 | 第64页 |
| 3.2 试验研究方案 | 第64-67页 |
| 3.2.1 不同喷油正时下的研究方案 | 第64-65页 |
| 3.2.2 不同燃烧中心下的研究方案 | 第65-66页 |
| 3.2.3 试验分析方法 | 第66-67页 |
| 3.3 仿真研究方案 | 第67-78页 |
| 3.3.1 宽馏程燃料化学反应机理 | 第67-71页 |
| 3.3.2 化学反应机理耦合多维CFD计算原理 | 第71-74页 |
| 3.3.3 参数分布的不均性 | 第74-78页 |
| 3.4 喷油正时对燃烧与排放特性的影响 | 第78-84页 |
| 3.4.1 喷油正时对燃烧特性的影响 | 第78-81页 |
| 3.4.2 喷油正时对排放特性的影响 | 第81-83页 |
| 3.4.3 喷油正时对指示热效率的影响 | 第83-84页 |
| 3.5 不同负荷下宽馏程燃料的燃烧与排放特性 | 第84-101页 |
| 3.5.1 中负荷工况下宽馏程燃料的燃烧与排放特性 | 第84-93页 |
| 3.5.2 小负荷工况下宽馏程燃料的燃烧与排放特性 | 第93-98页 |
| 3.5.3 燃烧中心对燃烧与排放的影响 | 第98-101页 |
| 3.6 宽馏程燃料燃烧过程的机理研究 | 第101-111页 |
| 3.6.1 燃料特性对参数分布的不均匀性的影响 | 第101-105页 |
| 3.6.2 宽馏程燃料燃烧过程主要组分的变化历程 | 第105-107页 |
| 3.6.3 燃料的挥发性对燃烧与排放影响的仿真研究 | 第107-111页 |
| 3.7 小结 | 第111-114页 |
| 第4章 EGR与宽馏程燃料协同控制改善压燃式发动机排放特性 | 第114-132页 |
| 4.1 研究背景 | 第114页 |
| 4.2 试验研究方案 | 第114-115页 |
| 4.3 仿真研究方案 | 第115页 |
| 4.4 EGR和宽馏程燃料对压燃式发动机燃烧与排放影响的试验研究 | 第115-121页 |
| 4.4.1 中负荷工况EGR对燃烧与排放的影响 | 第115-118页 |
| 4.4.2 小负荷工况EGR对燃烧与排放的影响 | 第118-121页 |
| 4.5 中等负荷时EGR和宽馏程燃料对燃烧与排放影响的仿真研究 | 第121-124页 |
| 4.5.1 燃烧过程中燃料的分布 | 第121-122页 |
| 4.5.2 不同EGR率时的温度与氧气浓度变化历程 | 第122-123页 |
| 4.5.3 不同EGR率时的NO与Soot变化历程 | 第123页 |
| 4.5.4 EGR对CO排放的影响 | 第123-124页 |
| 4.6 小负荷时EGR和宽馏程燃料对燃烧与排放影响的仿真研究 | 第124-128页 |
| 4.6.1 燃烧过程中燃料的分布 | 第124-125页 |
| 4.6.2 不同EGR率时的温度与氧气浓度变化历程 | 第125-126页 |
| 4.6.3 不同EGR率时的NO与Soot变化历程 | 第126-127页 |
| 4.6.4 EGR对CO排放的影响 | 第127-128页 |
| 4.7 基于EGR与宽馏程燃料协同控制的优化策略 | 第128-129页 |
| 4.8 小结 | 第129-132页 |
| 第5章 喷射参数与宽馏程燃料协同控制改善压燃式发动机燃烧与排放特性 | 第132-154页 |
| 5.1 研究背景 | 第132-133页 |
| 5.2 试验研究方案 | 第133-134页 |
| 5.3 仿真研究方案 | 第134页 |
| 5.4 喷射参数和宽馏程燃料对压燃式发动机燃烧与排放影响的试验研究 | 第134-142页 |
| 5.4.1 喷油压力的影响 | 第134-136页 |
| 5.4.2 预喷间隔的影响 | 第136-139页 |
| 5.4.3 预喷量的影响 | 第139-142页 |
| 5.5 喷射压力和宽馏程燃料对压燃式发动机燃烧与排放影响的仿真研究 | 第142-145页 |
| 5.5.1 喷油压力对参数不均匀度的影响 | 第142-143页 |
| 5.5.2 不同喷油压力下喷雾过程中燃料的分布 | 第143页 |
| 5.5.3 不同喷油压力下NO与Soot变化历程 | 第143-144页 |
| 5.5.4 喷油压力对CO排放的影响 | 第144-145页 |
| 5.6 预喷间隔和宽馏程燃料对压燃式发动机燃烧与排放影响的仿真研究 | 第145-148页 |
| 5.6.1 预喷间隔对参数不均匀性的影响 | 第145页 |
| 5.6.2 不同预喷间隔下预喷过程中燃料的分布 | 第145-146页 |
| 5.6.3 不同预喷间隔下温度与氧气浓度变化历程 | 第146-147页 |
| 5.6.4 不同预喷间隔下NO与Soot变化历程 | 第147-148页 |
| 5.7 预喷量和宽馏程燃料对压燃式发动机燃烧与排放影响的仿真研究 | 第148-152页 |
| 5.7.1 不同预喷量下预喷过程中燃料的分布 | 第148-149页 |
| 5.7.2 不同预喷量下温度与氧气浓度变化历程 | 第149-150页 |
| 5.7.3 不同预喷量下NO与Soot变化历程 | 第150-151页 |
| 5.7.4 预喷量对CO排放的影响 | 第151-152页 |
| 5.8 小结 | 第152-154页 |
| 第6章 燃料特性协同燃烧边界条件的优化方法与策略 | 第154-176页 |
| 6.1 研究背景 | 第154-156页 |
| 6.2 优化方法概述 | 第156-159页 |
| 6.2.1 优化方法 | 第156-157页 |
| 6.2.2 因子试验 | 第157页 |
| 6.2.3 响应曲面分析 | 第157-158页 |
| 6.2.4 Taguchi法 | 第158-159页 |
| 6.3 基于CFD、Taguchi法和ANOVA技术的优化方法 | 第159-167页 |
| 6.3.1 CFD计算方法 | 第159-161页 |
| 6.3.2 基于Taguchi法的优化流程 | 第161-162页 |
| 6.3.3 ANOVA技术 | 第162页 |
| 6.3.4 计算结果与分析 | 第162-167页 |
| 6.4 燃料特性及喷油参数的燃烧边界条件优化 | 第167-174页 |
| 6.4.1 研究方法 | 第167-169页 |
| 6.4.2 中负荷工况燃烧边界条件的优化计算结果与分析 | 第169-172页 |
| 6.4.3 小负荷工况燃烧边界条件的优化计算结果与分析 | 第172-174页 |
| 6.5 小结 | 第174-176页 |
| 第7章 全文总结与展望 | 第176-182页 |
| 7.1 全文总结 | 第176-179页 |
| 7.2 本论文的创新点 | 第179-180页 |
| 7.3 工作展望 | 第180-182页 |
| 参考文献 | 第182-200页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第200-202页 |
| 致谢 | 第202页 |
