| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-36页 |
| 1.1 选题的背景 | 第13-19页 |
| 1.1.1 生物柴油在柴油机上的应用 | 第13-15页 |
| 1.1.2 燃用生物柴油的优势和问题 | 第15-16页 |
| 1.1.3 生物柴油发动机燃烧模拟 | 第16-19页 |
| 1.2 生物柴油化学反应机理的研究现状 | 第19-29页 |
| 1.2.1 详细化学反应机理 | 第20-26页 |
| 1.2.2 化学反应机理缩减方法 | 第26-27页 |
| 1.2.3 简化化学反应机理 | 第27-29页 |
| 1.3 柴油机新型燃烧方式概述 | 第29-33页 |
| 1.3.1 传统燃烧方式的问题 | 第29-31页 |
| 1.3.2 柴油机低温燃烧的实现方式 | 第31-32页 |
| 1.3.3 低温燃烧数值模拟的需求 | 第32-33页 |
| 1.4 本课题的来源和意义 | 第33-34页 |
| 1.4.1 课题的来源 | 第33页 |
| 1.4.2 课题的意义 | 第33-34页 |
| 1.5 本文主要工作 | 第34-36页 |
| 第2章 CFD 耦合化学动力学模拟平台及应用 | 第36-60页 |
| 2.1 KIVA-CHEMKIN 模拟平台开发 | 第36-50页 |
| 2.1.1 KIVA 程序简介 | 第36-40页 |
| 2.1.2 CHEMKIN 气相化学反应分析程序库 | 第40-44页 |
| 2.1.3 KIVA 集成 CHEMKIN 程序库 | 第44-50页 |
| 2.2 KIVA-CHEMKIN 的应用 | 第50-56页 |
| 2.2.1 EGR 对柴油机燃烧影响的模拟分析 | 第50-52页 |
| 2.2.2 生物柴油燃烧模拟分析 | 第52-56页 |
| 2.3 三维 CFD 软件 CONVERGE | 第56-59页 |
| 2.3.1 先进网格技术 | 第56-57页 |
| 2.3.2 控制方程和物理模型 | 第57-58页 |
| 2.3.3 化学反应求解器 | 第58页 |
| 2.3.4 模拟计算流程 | 第58-59页 |
| 2.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第3章 大型化学反应机理缩减方法和程序开发 | 第60-95页 |
| 3.1 直接关系图法 | 第60-62页 |
| 3.2 考虑误差传递的直接关系图法 | 第62-65页 |
| 3.2.1 组分之间的直接关系系数 | 第62-63页 |
| 3.2.2 路径误差传递 | 第63-64页 |
| 3.2.3 组分与反应的直接关系系数 | 第64页 |
| 3.2.4 DRGEP 迭代 | 第64-65页 |
| 3.3 强力敏感性分析和组分成团消除法 | 第65-71页 |
| 3.3.1 组分强力敏感性分析 | 第65页 |
| 3.3.2 组分成团消除法 | 第65-71页 |
| 3.3.3 迭代 | 第71页 |
| 3.4 机理缩减程序的开发 | 第71-82页 |
| 3.4.1 程序的结构流程 | 第71-73页 |
| 3.4.2 DRGEP 模块 | 第73-79页 |
| 3.4.3 DRGEPSA 模块 | 第79-80页 |
| 3.4.4 程序的输入和输出文件 | 第80-82页 |
| 3.5 程序的验证 | 第82-94页 |
| 3.5.1 异辛烷详细机理的 DRGEP 缩减 | 第82-87页 |
| 3.5.2 异辛烷机理的 DRGEPSA 缩减 | 第87-92页 |
| 3.5.3 简化机理的验证 | 第92-94页 |
| 3.6 本章小结 | 第94-95页 |
| 第4章 生物柴油简化替代化学反应机理构建 | 第95-130页 |
| 4.1 生物柴油替代模型与详细机理 | 第95-98页 |
| 4.1.1 燃油替代模型 | 第95-96页 |
| 4.1.2 详细正庚烷和癸酸甲酯机理介绍 | 第96-98页 |
| 4.2 正庚烷简化机理的构建 | 第98-107页 |
| 4.2.1 正庚烷详细机理的 DRGEP 缩减 | 第99-101页 |
| 4.2.2 正庚烷机理的 DRGEPSA 缩减 | 第101-103页 |
| 4.2.3 合并同分异构体 | 第103-107页 |
| 4.3 癸酸甲酯简化机理的构建 | 第107-113页 |
| 4.3.1 癸酸甲酯详细机理的 DRGEP 缩减 | 第108-109页 |
| 4.3.2 癸酸甲酯机理的 DRGEPSA 缩减 | 第109页 |
| 4.3.3 同分异构体合并 | 第109-113页 |
| 4.4 正庚烷和癸酸甲酯简化机理的合并 | 第113页 |
| 4.5 正庚烷-癸酸甲酯简化机理的验证 | 第113-126页 |
| 4.5.1 激波管试验验证 | 第113-118页 |
| 4.5.2 射流搅拌反应器试验验证 | 第118-123页 |
| 4.5.3 柴油机试验验证 | 第123-126页 |
| 4.6 简化机理的正庚烷和癸酸甲酯消耗路径 | 第126-128页 |
| 4.7 本章小结 | 第128-130页 |
| 第5章 简化机理对生物柴油低温燃烧的预测和分析 | 第130-141页 |
| 5.1 模型与工况参数设置 | 第130-131页 |
| 5.2 缸内压力和放热率分析 | 第131-135页 |
| 5.2.1 压力和放热率的校核 | 第131-133页 |
| 5.2.2 低温冷焰化学反应分析 | 第133-135页 |
| 5.3 缸内污染物的预测 | 第135-140页 |
| 5.3.1 碳烟的预测 | 第135-138页 |
| 5.3.2 CO 的预测 | 第138-139页 |
| 5.3.3 NOx和 HC 的预测 | 第139-140页 |
| 5.4 本章小结 | 第140-141页 |
| 全文总结及未来工作展望 | 第141-144页 |
| 参考文献 | 第144-157页 |
| 附录A 攻读学位期间公开发表的学术论文 | 第157-158页 |
| 附录B 攻读学位期间参与研究的主要课题 | 第158-159页 |
| 附录C 简化的 Bio111 机理 | 第159-173页 |
| 致谢 | 第173-174页 |