大功率气体燃料发动机进气系统参数优化与混合特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 课题的来源 | 第10页 |
| 1.1.2 课题的意义 | 第10-12页 |
| 1.2 发动机进气系统CFD国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 电控喷射系统研究现状 | 第13-16页 |
| 1.3.1 喷射装置结构国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3.2 装置流量特性国内外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 本课题主要内容与结构安排 | 第16-18页 |
| 第二章 发动机工质运动分析及数学建模 | 第18-26页 |
| 2.1 发动机工质运动分析 | 第18-21页 |
| 2.1.1 发动机工质运动形式 | 第18-19页 |
| 2.1.2 工质运动评价 | 第19-21页 |
| 2.2 数学建模 | 第21-23页 |
| 2.2.1 缸内数学模型 | 第21-22页 |
| 2.2.2 CFD基本控制方程 | 第22-23页 |
| 2.3 边界条件及求解 | 第23-24页 |
| 2.3.1 边界条件设定 | 第24页 |
| 2.3.2 求解器选择 | 第24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-26页 |
| 第三章 进气系统流场数值模拟及结构优化 | 第26-42页 |
| 3.1 CFD计算模型及前处理 | 第26-28页 |
| 3.1.1 进气系统网格划分 | 第26-27页 |
| 3.1.2 边界条件及求解模型 | 第27-28页 |
| 3.2 进气系统总体流场分析 | 第28-29页 |
| 3.3 不同气门行程气道及缸内三维流动特性 | 第29-36页 |
| 3.3.1 不同行程的速度分布 | 第29-32页 |
| 3.3.2 不同行程的湍动能分布 | 第32-35页 |
| 3.3.3 气道及缸内湍动能及流量变化 | 第35-36页 |
| 3.4 进气系统结构参数优化 | 第36-41页 |
| 3.4.1 进气道流通截面优化 | 第36-38页 |
| 3.4.2 发动机进气门截面优化 | 第38-40页 |
| 3.4.3 结合气门截面与气道截面优化 | 第40-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 电控喷射装置结构优化与喷流特性研究 | 第42-59页 |
| 4.1 喷射装置出口结构优化 | 第42-47页 |
| 4.1.1 稳态模拟模型建立 | 第42-43页 |
| 4.1.2 出口结构优化方案 | 第43-44页 |
| 4.1.3 优化前后结果对比分析 | 第44-47页 |
| 4.2 稳态喷流特性研究 | 第47-51页 |
| 4.2.1 稳态网格划分 | 第48页 |
| 4.2.2 稳态模拟边界条件的设定 | 第48页 |
| 4.2.3 稳态仿真结果分析 | 第48-51页 |
| 4.3 非稳态喷流特性研究 | 第51-55页 |
| 4.3.1 非稳态网格划分 | 第51-52页 |
| 4.3.2 瞬态出流情况分析 | 第52-54页 |
| 4.3.3 不同燃料成分对瞬态流场的影响 | 第54-55页 |
| 4.4 喷射装置流量特性测试分析 | 第55-58页 |
| 4.4.1 试验台架的搭建 | 第55-56页 |
| 4.4.2 试验方案的制定 | 第56页 |
| 4.4.3 试验结果与仿真结果对比分析 | 第56-57页 |
| 4.4.4 发动机单缸单循环燃料需求分析 | 第57-58页 |
| 4.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第五章 进气系统优化后的发动机混合特性研究 | 第59-78页 |
| 5.1 CFD计算模型 | 第59-62页 |
| 5.1.1 喷射装置工作控制策略分析 | 第59-60页 |
| 5.1.2 进气系统数值非稳态计算模型 | 第60-61页 |
| 5.1.3 计算区域网格划分 | 第61-62页 |
| 5.1.4 边界条件、初始条件设置 | 第62页 |
| 5.2 稳态工况结果分析 | 第62-65页 |
| 5.2.1 稳态计算模型的建立 | 第62-63页 |
| 5.2.2 进气系统稳态流场分布情况 | 第63-65页 |
| 5.3 非稳态工况结果分析 | 第65-67页 |
| 5.3.1 排气终了时甲烷质量分布 | 第65页 |
| 5.3.2 喷射装置下游速度分布 | 第65-66页 |
| 5.3.3 缸内甲烷质量分布 | 第66-67页 |
| 5.4 不同进气方案的计算结果分析 | 第67-75页 |
| 5.4.1 不同进气门迟闭角 | 第67-68页 |
| 5.4.2 喷射装置不同布置形式 | 第68-70页 |
| 5.4.3 不同喷射时刻、脉宽 | 第70-72页 |
| 5.4.4 不同气体燃料成分 | 第72-73页 |
| 5.4.5 不同喷射装置进口压力 | 第73-75页 |
| 5.5 电控喷射系统试验验证 | 第75-77页 |
| 5.5.1 实验设计 | 第75-76页 |
| 5.5.2 试验结果分析 | 第76-77页 |
| 5.6 本章小结 | 第77-78页 |
| 第六章 总结与展望 | 第78-80页 |
| 6.1 本文的主要工作与结论 | 第78-79页 |
| 6.2 论文的创新点 | 第79页 |
| 6.3 研究与展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 在读期间公开发表的论文与专利 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |
