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上海交通大学本科毕业论文
二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究
学生:
学号:
专业:
导师:
学校代码:10248
上海交通大学继续教育学院
二O一五年六月
毕业论文声明
本人郑重声明:
1,此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果.除了特别加以标注和致谢的地方外,本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果.对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明.本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担.
2,本人完全了解学校,学院有关保留,使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅.本人授权上海交通大学继续教育学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印,缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文.
3,若在上海交通大学继续教育学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担(包括接受毕业论文成绩不及格,缴纳毕业论文重新写作费,重新写作毕业论文,不能按时获得毕业证书等),与毕业论文指导老师无关.
作者签名:日期: 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究
摘 要
均质充量压缩着火(HCCI)NOx和碳烟排放.此外HCCI燃烧的一个显着特点是燃料的着火时刻和燃烧过程主要受化学动力学控制,基于这个特点,发动机结构参数和工况的改变将显着地影响着HCCI发动机的着火和燃烧过程.本文以新型发动机代用燃料二甲醚(DME)HCCI发动机燃用DME的着火和燃烧过程进行了研究.研究采用由美国LawrenceLivermore国家实验室提出的DME详细化学动力学反应机理及其开发的HCT化学动力学程序,且DME的详细氧化机理包括399个基元反应,涉及79个组分.为考虑壁面传热的影响,在HCT程序中增加了壁面传热子模型.采用该方法研究了压缩比,燃空当量比,进气充量加热,发动机转速,EGR和燃料添加剂等因素对HCCI着火和燃烧的影响.结果表明,DME的HCCI燃烧过程有明显的低温反应放热和高温反应放热两阶段,增大压缩比,燃空当量比,提高进气充量温度,添加H2O2,H2,CO使着火提前,提高发动机转速,采用冷却EGR,添加CH4,CH3OH使着火滞后.
关键字:均质充量压缩着火,化学动力学,数值模拟,二甲醚,EGR,燃料添加剂
NUMERICALSIMULATIONOFHOMOGENEOUS
CHARGECOMPRESSIONIGNITIONCOMBUSTION
FUELEDWITHDIMETHYLETHER
ABSTRACT
HCCI(HomogenousChargeCompressionIgnition)bustionhasadvantagesintermsofefficiencyandreducedemission.HCCIbustioncannotonlyensureboththehigheconomicanddynamicqualityoftheengine,butalsoefficientlyreducetheNOxandsmokeemission.Moreover,oneoftheremarkablecharacteristicsofHCCIbustionisthattheignitionandbustionprocessarecontrolledbythechemicalkiics,sotheHCCIignitiontimecanvarysignificantlywiththechangesofengineconfigurationparametersandoperatingconditions.InthisworknumericalschemefortheignitionandbustionprocessofDMEhomogeneouschargepressionignitionisstudied.ThedetailedreactionmechanismofDMEproposedbyAmericanLawrenceLivermoreNationalLaboratory(LLNL)andtheHCTchemicalkiicscodedevelopedbyLLNLareusedtoinvestigatetheignitionandbustionprocessesofanHCCIenginefueledwithDME.ThenewkiicmechanismforDMEconsistsof79speciesand399reactions.Toconsidertheeffectofwallheattransfer,awallheattransfermodelisaddedintotheHCTcode.Bythismethod,theeffectsofthepressionratio,thefuel-airequivalenceratio,theintakechargeheating,theenginespeed,EGRandfueladditiveontheHCCIignitionandbustionarestudied.TheresultsshowthattheHCCIbustionfueledwithDMEconsistsofalowtemperaturereactionheatreleaseperiodandahightemperaturereactionheatreleaseperiod.Itisalsofoundedthatincreasingthepressionration,theequivalenceratio,theintakechargetemperatureandthecontentofH2O2,H2orCOcauseadvancedignitiontiming.Increasingtheenginespeed,adoptionofcoldEGRandthecontentofCH4orCH3OHwilldelaytheignitiontiming.
Keywords:HCCI,chemicalkiics,numericalsimulation,DME,EGR,fueladditive
目录
绪论----------------------------------------------------------------------------------------------1
引言-----------------------------------------------------------------------------------------------1
HCCI的数值模拟研究现状------------------------------------------------------------------1
1.2.1HCCI数值模拟模型---------------------------------------------------------------------1
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