| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第16-32页 |
| 1.1 转子发动机的工作原理及优缺点 | 第16-21页 |
| 1.1.1 转子发动机的工作原理 | 第16-18页 |
| 1.1.2 转子发动机的特点 | 第18-19页 |
| 1.1.3 转子发动机与往复式发动机的区别 | 第19-20页 |
| 1.1.4 转子发动机的分类 | 第20-21页 |
| 1.2 天然气转子发动机的优势 | 第21-23页 |
| 1.2.1 天然气的优势 | 第21-22页 |
| 1.2.2 天然气发动机的特点 | 第22页 |
| 1.2.3 端面进气天然气转子发动机的优势 | 第22-23页 |
| 1.3 国内外转子发动机的发展及应用现状 | 第23-25页 |
| 1.3.1 国内发展及应用现状 | 第23-24页 |
| 1.3.2 国外发展及应用现状 | 第24-25页 |
| 1.4 国内外转子发动机的研究概况 | 第25-30页 |
| 1.4.1 国外研究概况 | 第25-29页 |
| 1.4.2 国内研究概况 | 第29-30页 |
| 1.5 本文研究的意义及主要研究内容 | 第30-32页 |
| 第二章 转子发动机缸内流场的实验研究 | 第32-48页 |
| 2.1 PIV测量技术 | 第32-39页 |
| 2.1.1 PIV测试系统 | 第33-36页 |
| 2.1.2 测试转子发动机缸内流场的附件 | 第36-38页 |
| 2.1.3 示踪粒子的选择 | 第38-39页 |
| 2.2 可视化转子发动机的改装 | 第39-42页 |
| 2.3 光学转子发动机流场测试实验台的搭建 | 第42-43页 |
| 2.4 实验测量的条件及步骤 | 第43页 |
| 2.5 进气和压缩阶段的流场测试结果 | 第43-46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-48页 |
| 第三章 计算模型的建立及验证 | 第48-68页 |
| 3.1 FLUENT软件简介 | 第49页 |
| 3.2 物理模型的建立 | 第49-52页 |
| 3.2.1 几何模型的建立 | 第49-50页 |
| 3.2.2 网格的划分及动网格的设置 | 第50-52页 |
| 3.3 数学模型的建立 | 第52-59页 |
| 3.3.1 基本控制方程 | 第52-54页 |
| 3.3.2 湍流模型 | 第54-55页 |
| 3.3.3 点火模型 | 第55页 |
| 3.3.4 燃烧模型和简化甲烷反应机理 | 第55-58页 |
| 3.3.5 NO生成模型 | 第58-59页 |
| 3.3.6 边界条件的设定 | 第59页 |
| 3.4 网格密度和时间步长对计算结果的影响 | 第59-60页 |
| 3.5 模型的验证 | 第60-67页 |
| 3.5.1 湍流模型的验证 | 第60-65页 |
| 3.5.2 甲烷简化反应机理的验证 | 第65-66页 |
| 3.5.3 燃烧模型的验证 | 第66-67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第四章 转子发动机缸内流场的模拟研究 | 第68-96页 |
| 4.1 转子发动机缸内流动过程 | 第68-76页 |
| 4.1.1 缸内流场的变化过程 | 第68-75页 |
| 4.1.2 缸内平均速度和湍动能 | 第75-76页 |
| 4.2 转速对缸内流场的影响 | 第76-83页 |
| 4.3 进气压力对缸内流场的影响 | 第83-89页 |
| 4.4 进气角度对缸内流场的影响 | 第89-94页 |
| 4.5 本章小结 | 第94-96页 |
| 第五章 天然气转子发动机燃烧过程的模拟研究 | 第96-134页 |
| 5.1 天然气转子发动机缸内燃烧过程 | 第96-100页 |
| 5.1.1 燃烧行程的火焰传播过程 | 第97-99页 |
| 5.1.2 缸内压力和关键组分的变化过程 | 第99-100页 |
| 5.2 点火位置和点火提前角对天然气转子发动机燃烧过程的影响 | 第100-110页 |
| 5.2.1 火花塞布置对燃烧过程的影响 | 第101-106页 |
| 5.2.2 火花塞布置对OH质量分数和缸内压力的影响 | 第106-107页 |
| 5.2.3 火花塞布置对缸内平均温度和NO的影响 | 第107-108页 |
| 5.2.4 点火提前角对燃烧过程的影响 | 第108页 |
| 5.2.5 点火提前角对OH质量分数和缸内压力的影响 | 第108-109页 |
| 5.2.6 点火提前角对缸内平均温度和NO的影响 | 第109-110页 |
| 5.3 燃烧室凹坑位置对天然气转子发动机燃烧过程的影响 | 第110-119页 |
| 5.3.1 转子曲面长度方向的燃烧室布置对燃烧过程的影响 | 第111-116页 |
| 5.3.2 转子曲面宽度方向的燃烧室布置对燃烧过程的影响 | 第116-117页 |
| 5.3.3 燃烧室布置对OH质量分数和缸内压力的影响 | 第117-119页 |
| 5.3.4 燃烧室布置对缸内平均温度和NO的影响 | 第119页 |
| 5.4 燃烧室凹坑形状和引火槽的设计对天然气转子发动机燃烧过程的影响 | 第119-131页 |
| 5.4.1 燃烧室形状对燃烧过程的影响 | 第121-127页 |
| 5.4.2 引火槽对燃烧过程的影响 | 第127-129页 |
| 5.4.3 燃烧室结构对OH质量分数和缸内压力的影响 | 第129-130页 |
| 5.4.4 燃烧室结构对缸内平均温度和NO的影响 | 第130-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-134页 |
| 第六章 掺氢对天然气转子发动机燃烧过程的影响 | 第134-152页 |
| 6.1 掺氢方式的介绍 | 第134-136页 |
| 6.2 有无掺氢工况下的流场对比 | 第136-138页 |
| 6.3 掺氢工况下氢气喷射后在缸内的运动过程 | 第138-142页 |
| 6.3.1 进气道喷射掺氢方式时的氢气缸内运动过程 | 第138-139页 |
| 6.3.2 低压喷射掺氢方式时的氢气缸内运动过程 | 第139-141页 |
| 6.3.3 中压喷射掺氢方式时的氢气缸内运动过程 | 第141-142页 |
| 6.3.4 高压喷射掺氢方式时的氢气缸内运动过程 | 第142页 |
| 6.4 掺氢工况下不同掺氢方式的缸内燃烧过程 | 第142-149页 |
| 6.4.1 点火时刻不同掺氢方式缸内流场的分布 | 第142-143页 |
| 6.4.2 点火时刻不同掺氢方式下的缸内氢气分布 | 第143-145页 |
| 6.4.3 不同掺氢方式下的缸内火焰传播过程 | 第145-149页 |
| 6.5 有无掺氢工况下缸内压力和NO排放的对比 | 第149-151页 |
| 6.6 本章小结 | 第151-152页 |
| 第七章 结论与展望 | 第152-156页 |
| 7.1 结论 | 第152-154页 |
| 7.2 论文创新点 | 第154-155页 |
| 7.3 建议及展望 | 第155-156页 |
| 参考文献 | 第156-164页 |
| 致谢 | 第164-166页 |
| 博士期间发表的学术论文和取得的研究成果 | 第166-168页 |
