| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 目录 | 第12-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-39页 |
| 1.1 引言 | 第17-22页 |
| 1.1.1 能源与环境问题 | 第17-19页 |
| 1.1.2 排放法规 | 第19-20页 |
| 1.1.3 替代燃料 | 第20-22页 |
| 1.2 天然气发动机的分类 | 第22-26页 |
| 1.2.1 缸外预混供气天然气发动机 | 第22-23页 |
| 1.2.2 缸内直喷天然气发动机 | 第23-26页 |
| 1.3 天然气发动机高效清洁燃烧技术 | 第26-35页 |
| 1.3.1 合理组织缸内工质浓度分层 | 第28-30页 |
| 1.3.2 合理组织缸内气流运动 | 第30-35页 |
| 1.4 数值模拟应用研究 | 第35-37页 |
| 1.4.1 数值模拟的必要性 | 第35-36页 |
| 1.4.2 CFD 软件 | 第36页 |
| 1.4.3 数值模拟应用现状 | 第36-37页 |
| 1.5 课题研究意义及主要内容 | 第37-39页 |
| 第2章 试验测控系统与模拟平台建立 | 第39-53页 |
| 2.1 试验测控系统 | 第39-43页 |
| 2.1.1 试验用发动机 | 第39-40页 |
| 2.1.2 试验测试设备 | 第40-43页 |
| 2.2 模拟平台的建立 | 第43-51页 |
| 2.2.1 几何模型的建立 | 第44-45页 |
| 2.2.2 计算网格的划分 | 第45-46页 |
| 2.2.3 模型及算法设定 | 第46-48页 |
| 2.2.4 初始边界条件的确定及模型验证 | 第48-49页 |
| 2.2.5 后处理说明 | 第49-51页 |
| 2.3 本章小结 | 第51-53页 |
| 第3章 点火时刻及喷气时刻对天然气发动机性能的影响 | 第53-63页 |
| 3.1 试验方法 | 第53页 |
| 3.2 点火时刻对燃烧过程的影响 | 第53-56页 |
| 3.2.1 燃烧过程分析 | 第54-55页 |
| 3.2.2 燃油经济性和排放的变化规律 | 第55-56页 |
| 3.3 喷气时刻对燃烧过程的影响 | 第56-60页 |
| 3.3.1 燃烧过程分析 | 第56-58页 |
| 3.3.2 喷气时刻对缸内混合气浓度的影响 | 第58-59页 |
| 3.3.3 燃油经济性和排放性的变化规律 | 第59-60页 |
| 3.4 基于点火及喷气时刻的优化策略 | 第60-61页 |
| 3.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第4章 缸内流动的合理组织及其对燃烧过程的影响 | 第63-89页 |
| 4.1 研究背景 | 第63-64页 |
| 4.2 研究内容的提出 | 第64-65页 |
| 4.3 通过燃烧室形状改善缸内气流运动 | 第65-81页 |
| 4.3.1 缸内流动的宏观演变历程 | 第66-68页 |
| 4.3.2 缸内流体微观参数场分析 | 第68-71页 |
| 4.3.3 流动参数的量化分析 | 第71-75页 |
| 4.3.4 流体运动对燃烧过程的影响 | 第75-78页 |
| 4.3.5 燃烧与排放的试验结果分析 | 第78-81页 |
| 4.4 天然气喷射位置对发动机性能的影响 | 第81-86页 |
| 4.4.1 不同燃气喷射位置模拟结果分析 | 第81-85页 |
| 4.4.2 试验结果分析 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-89页 |
| 第5章 不同稀燃方式对天然气发动机性能的影响 | 第89-109页 |
| 5.1 基本概念及 EGR 回流方式 | 第90-93页 |
| 5.1.1 基本概念的定义及计算公式 | 第90-91页 |
| 5.1.2 EGR 回流方式 | 第91-92页 |
| 5.1.3 EGR 阀控制 | 第92-93页 |
| 5.2 当量比燃烧+EGR | 第93-96页 |
| 5.3 空气稀释燃烧方式 | 第96-104页 |
| 5.3.1 燃烧及排放的变化趋势 | 第96-97页 |
| 5.3.2 各循环最大燃烧压力及其相位分布 | 第97-101页 |
| 5.3.3 稀释极限的对比 | 第101-104页 |
| 5.4 双重稀燃方式燃烧边界的合理选择 | 第104-106页 |
| 5.4.1 最优过量空气系数的选择 | 第104-105页 |
| 5.4.2 其它燃烧边界条件的优化 | 第105-106页 |
| 5.5 不同燃烧方式的燃油经济性和排放对比 | 第106-107页 |
| 5.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 第6章 EGR 分层对天然气发动机性能的影响 | 第109-127页 |
| 6.1 研究 EGR 分层的意义 | 第109-111页 |
| 6.1.1 EGR 分层的研究背景 | 第109-111页 |
| 6.1.2 研究的目的及意义 | 第111页 |
| 6.2 研究方案及研究方法 | 第111-114页 |
| 6.2.1 研究方案 | 第111-112页 |
| 6.2.2 CO_2供给系统 | 第112-113页 |
| 6.2.3 研究方法 | 第113-114页 |
| 6.3 缸内微观场分布特征 | 第114-118页 |
| 6.3.1 模拟工况选择及后处理 | 第114页 |
| 6.3.2 CH4与 CO_2浓度场分布对比 | 第114-116页 |
| 6.3.3 特征区域采样点统计结果 | 第116-118页 |
| 6.4 试验结果分析 | 第118-125页 |
| 6.4.1 掺混方式对燃烧过程的影响 | 第118-122页 |
| 6.4.2 掺混方式对排放和燃油经济性的影响 | 第122-123页 |
| 6.4.3 燃烧边界条件优化结果 | 第123-125页 |
| 6.5 本章小结 | 第125-127页 |
| 第7章 全文总结与展望 | 第127-131页 |
| 7.1 全文总结 | 第127-130页 |
| 7.2 研究创新点 | 第130页 |
| 7.3 工作展望 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-143页 |
| 作者简介及科研成果 | 第143-145页 |
| 致谢 | 第145页 |