| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-12页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题的研究背景及研究意义 | 第12-15页 |
| 1.1.1 当今国际石油燃料的短缺和环境污染的现状 | 第12页 |
| 1.1.2 天然气燃料的物理化学特性 | 第12-13页 |
| 1.1.3 国内外天然气汽车的发展现状 | 第13-14页 |
| 1.1.4 天然气内燃机在燃烧过程中的主要问题 | 第14-15页 |
| 1.2 数值模拟在天然气内燃机研发中的应用 | 第15-20页 |
| 1.2.1 针对天然气内燃机的数值模拟研究 | 第15-18页 |
| 1.2.2 热力学模型在天然气内燃机研发中的应用 | 第18-19页 |
| 1.2.3 研究现状总结 | 第19-20页 |
| 1.3 本文研究的目的和主要内容 | 第20-22页 |
| 1.3.1 研究主要目的 | 第20页 |
| 1.3.2 研究主要内容 | 第20-22页 |
| 2 四冲程循环的热力学模型的建立 | 第22-30页 |
| 2.1 天然气柴油热力学零维模型 | 第22-28页 |
| 2.1.1 基本数学模型 | 第23-26页 |
| 2.1.2 瞬时气缸体积模型 | 第26页 |
| 2.1.3 气缸进排气质量模型 | 第26-27页 |
| 2.1.4 燃烧速率模型---Weibe 函数 | 第27页 |
| 2.1.5 内燃机散热函数 | 第27-28页 |
| 2.1.6 滞燃期模型 | 第28页 |
| 2.1.7 摩擦模型 | 第28页 |
| 2.2 模型建立和计算流程 | 第28-30页 |
| 3 四冲程循环三维 CFD 模型的建立 | 第30-36页 |
| 3.1 三维模型基本方程 | 第30-31页 |
| 3.1.1 连续性方程 | 第30页 |
| 3.1.2 动量守恒方程（以 i 方向为例） | 第30-31页 |
| 3.1.3 能量守恒方程 | 第31页 |
| 3.1.4 组分输运方程 | 第31页 |
| 3.2 内燃机 CFD 计算中的主要模型 | 第31-36页 |
| 3.2.1 湍流模型—k-? 模型 | 第31-32页 |
| 3.2.2 喷射模型 | 第32页 |
| 3.2.3 离散相（DPM）模型 | 第32-33页 |
| 3.2.4 燃烧速率模型—EDC 模型 | 第33-34页 |
| 3.2.5 排放模型—NO_x | 第34-36页 |
| 4 零维模型和三维 CFD 模拟的结果分析 | 第36-52页 |
| 4.1 基于柴油机对零维模型的验证以及优化 | 第36-40页 |
| 4.1.1 内燃机参数 | 第36页 |
| 4.1.2 模型验证 | 第36-37页 |
| 4.1.3 零维模型对柴油机工作过程的优化 | 第37-40页 |
| 4.2 三维柴油机的 Fluent 的模拟及验证 | 第40-50页 |
| 4.2.1 几何模型的建立 | 第40-41页 |
| 4.2.2 Fluent 中动网格的设置与实现 | 第41-42页 |
| 4.2.3 边界条件及初始条件设置 | 第42-43页 |
| 4.2.4 柴油机燃烧模拟验证 | 第43-44页 |
| 4.2.5 模拟结果与数据分析 | 第44-50页 |
| 4.3 本章小结 | 第50-52页 |
| 5 单一燃料天燃气内燃机的数值模拟及优化 | 第52-80页 |
| 5.1 预混点燃单一燃料天然气内燃机三维数值研究 | 第52-59页 |
| 5.1.1 预混点燃天然气气缸参数 | 第52页 |
| 5.1.2 预混点燃天然气内燃机燃烧结果分析 | 第52-59页 |
| 5.2 HCCI 单一燃料天然气内燃机三维数值研究 | 第59-69页 |
| 5.2.1 天然气缸内燃烧反应动力学机理 | 第59-60页 |
| 5.2.2 HCCI 天然气内燃机参数 | 第60-61页 |
| 5.2.3 HCCI 天然气内燃机燃烧结果分析 | 第61-66页 |
| 5.2.4 不同过量空气系数及进气温度对燃烧的影响 | 第66-69页 |
| 5.3 基于零维模型对单一燃料天然气内燃机的研究 | 第69-79页 |
| 5.3.1 预混天然气燃烧的 Weibe 放热方程 | 第70-72页 |
| 5.3.2 天然气预混点燃内燃机的模拟及优化 | 第72-79页 |
| 5.4 本章结论 | 第79-80页 |
| 6 结论与展望 | 第80-82页 |
| 6.1 主要结论 | 第80-81页 |
| 6.2 展望 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 附录 | 第88页 |
| A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第88页 |
| B 作者在攻读硕士学位论文期间参加的科研项目 | 第88页 |
