| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第17-37页 |
| 1.1 研究背景 | 第17-23页 |
| 1.2 氢内燃机的研究现状 | 第23-30页 |
| 1.2.1 纯氢内燃机 | 第24-26页 |
| 1.2.2 掺氢内燃机 | 第26-30页 |
| 1.3 掺氢燃料内燃机数值模型的研究现状 | 第30-34页 |
| 1.3.1 层流火焰传播速率 | 第30-32页 |
| 1.3.2 燃烧过程的三维CFD数值模拟 | 第32-33页 |
| 1.3.3 准维燃烧模型 | 第33-34页 |
| 1.3.4 整车动力系统数值模拟 | 第34页 |
| 1.4 目前存在问题及本文主要工作 | 第34-37页 |
| 第2章 内燃机燃烧条件下掺氢燃料的层流火焰传播速率 | 第37-65页 |
| 2.1 二元混合燃料的层流火焰速度模型 | 第38-44页 |
| 2.1.1 模型综述及分析 | 第38-42页 |
| 2.1.2 各模型对掺氢燃料的适用性分析 | 第42-44页 |
| 2.2 计算模型的构建过程 | 第44-53页 |
| 2.2.1 燃烧及热力学参数的计算方法 | 第44-50页 |
| 2.2.2 计算流程及数据存储 | 第50-52页 |
| 2.2.3 计算式的拟合方法 | 第52-53页 |
| 2.3 掺氢汽油燃料的层流火焰传播速率 | 第53-56页 |
| 2.3.1 内燃机燃烧条件下掺氢对汽油层流火焰速率的影响规律 | 第53-54页 |
| 2.3.2 掺氢汽油层流火焰速率计算公式 | 第54-56页 |
| 2.4 掺氢甲醇燃料的层流火焰传播速率 | 第56-59页 |
| 2.4.1 内燃机燃烧条件下掺氢对甲醇层流火焰速率的影响规律 | 第56-57页 |
| 2.4.2 掺氢甲醇层流火焰速率计算公式 | 第57-59页 |
| 2.5 掺氢乙醇燃料的层流火焰传播速率 | 第59-62页 |
| 2.5.1 内燃机燃烧条件下掺氢对乙醇层流火焰速率的影响规律 | 第59-60页 |
| 2.5.2 掺氢乙醇层流火焰速率计算公式 | 第60-62页 |
| 2.6 本章小结 | 第62-65页 |
| 第3章 掺氢内燃机的CFD模型构建及缸内燃烧过程分析 | 第65-95页 |
| 3.1 掺氢内燃机的CFD燃烧模型 | 第65-72页 |
| 3.1.1 ECFM燃烧模型 | 第65-67页 |
| 3.1.2 层流火焰速率子程序及数据调用 | 第67-68页 |
| 3.1.3 模拟对象及计算网格 | 第68-71页 |
| 3.1.4 初始及边界条件 | 第71-72页 |
| 3.2 计算模型的准确性分析 | 第72-78页 |
| 3.2.1 掺氢燃料内燃机试验系统 | 第72-74页 |
| 3.2.2 掺氢汽油内燃机CFD模型的准确性分析 | 第74-76页 |
| 3.2.3 掺氢甲醇内燃机CFD模型的准确性分析 | 第76-78页 |
| 3.3 掺氢汽油机的缸内燃烧过程分析 | 第78-91页 |
| 3.3.1 掺氢对缸内湍流火焰面密度的影响 | 第78-81页 |
| 3.3.2 掺氢对湍流火焰传播速率的影响 | 第81-84页 |
| 3.3.3 掺氢对内燃机燃烧效率的影响 | 第84-86页 |
| 3.3.4 掺氢对燃烧过程传热损失的影响 | 第86-89页 |
| 3.3.5 掺氢对未燃混合气热力学状态的影响 | 第89-91页 |
| 3.4 本章小结 | 第91-95页 |
| 第4章 掺氢汽油机的准维模型构建及全工况燃烧特性研究 | 第95-117页 |
| 4.1 掺氢汽油机的准维模型 | 第96-105页 |
| 4.1.1 双区热力学模型 | 第96-99页 |
| 4.1.2 湍流燃烧模型 | 第99-103页 |
| 4.1.3 缸壁传热模型 | 第103页 |
| 4.1.4 机械及泵气损失模型 | 第103-104页 |
| 4.1.5 计算流程 | 第104-105页 |
| 4.2 计算模型的准确性分析 | 第105-110页 |
| 4.2.1 模型参数的选取 | 第105-106页 |
| 4.2.2 不同掺氢体积分数下准维模型的准确性分析 | 第106-107页 |
| 4.2.3 不同当量比下准维模型的准确性分析 | 第107-108页 |
| 4.2.4 不同点火角及负荷下准维模型的准确性分析 | 第108-109页 |
| 4.2.5 不同转速下准维模型的准确性分析 | 第109-110页 |
| 4.3 掺氢汽油机的全工况燃烧特性研究 | 第110-115页 |
| 4.3.1 不同当量比下掺氢对汽油机燃烧特性的影响 | 第110-112页 |
| 4.3.2 不同转速及负荷下掺氢对汽油机燃烧特性的影响 | 第112-115页 |
| 4.4 本章小结 | 第115-117页 |
| 第5章 掺氢汽油机轿车整车模型构建及性能模拟 | 第117-139页 |
| 5.1 掺氢汽油机轿车的整车模型构建 | 第117-126页 |
| 5.1.1 车辆行驶阻力及动力系统模型 | 第119-120页 |
| 5.1.2 掺氢汽油机模型 | 第120-124页 |
| 5.1.3 车载制氢及储氢系统 | 第124-125页 |
| 5.1.4 氢能系统控制模块 | 第125-126页 |
| 5.2 车辆行驶工况及掺氢控制策略设计 | 第126-128页 |
| 5.2.1 NEDC循环下内燃机的工作区间 | 第126-127页 |
| 5.2.2 掺氢汽油机控制策略 | 第127-128页 |
| 5.3 纯氢起动-怠速起停策略对整车性能的影响 | 第128-134页 |
| 5.3.1 燃油经济性 | 第129-130页 |
| 5.3.2 排放指标 | 第130-133页 |
| 5.3.3 氢气的制取和消耗量 | 第133-134页 |
| 5.4 车载制氢系统对车辆燃油经济性的影响 | 第134-137页 |
| 5.4.1 车载制氢系统的能量转化效率 | 第135-136页 |
| 5.4.2 车载制氢系统工作时机的控制策略 | 第136-137页 |
| 5.5 本章小结 | 第137-139页 |
| 结论及展望 | 第139-143页 |
| 参考文献 | 第143-157页 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 | 第157-159页 |
| 致谢 | 第159页 |
