缸内喷水对直喷汽油机爆震、燃烧和排放影响规律研究

1 绪 论

1.1引言

1.2爆震研究现状

1.2.1爆震原因及其危害

1.2.2爆震数值模拟研究现状

1.3 喷水技术国内外研究现状

1.4课题内容及意义

2 数值模拟基础

2.1流体力学基本控制方程组

2.2湍流流动模型

2.3喷雾模型

2.4湍流燃烧模型

2.5排放模型

2.6数值计算方法

2.7本章小结

3 直喷汽油机数值模型的验证及爆震模拟分析

3.1直喷汽油机几何模型及计算模型

3.1.1直喷汽油机几何模型以及运行工况

3.1.2 数值模拟子模型的选择

3.1.3初始及边界条件

3.2直喷汽油机数值模拟模型验证

3.2.1网格无关性检验

3.2.2计算模型验证

3.3 GDI直喷汽油机爆震数值模拟

3.3.1爆震工况的确定

3.3.2着火时刻前缸内场图分析

3.3.3末端混合气自燃分析及爆震位置的确定

3.4本章小结

4 当量比条件下喷水时刻对直喷汽油机性能的影响

4.1不同喷水时刻对着火前缸内的影响

4.1.1缸内流场变化及水雾滴在缸内的运动

4.1.2不同喷水时刻对缸内温度场、燃料分布的影响

4.2不同喷水时刻下燃烧性能对比分析

4.2.1瞬时放热率和累积放热量分析

4.2.2循环做功分析

4.2.3不同喷水时刻对监控点压力变化的影响

4.3.1 NOX、碳烟排放分析

4.3.2 未燃碳氢化合物排放分析

4.4本章小结

5 喷水量对高速高负荷工况下爆震的抑制作用研究

5.1 喷水参数的修正

5.2 不同喷水量对爆震的影响规律

5.2.1不同喷水量在点火时刻前缸内场图

5.2.2不同喷水量对爆震的抑制作用规律

5.3不同喷水量对燃烧的影响

5.4不同喷水量对排放的影响规律

5.4.1不同喷水量对NOX和碳烟的影响规律

5.4.2不同喷水量对UHC和CO排放影响规律

5.5本章小结

6 全文总结及展望

6.1本文主要工作内容及结论

6.2本文研究不足之处以及工作展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间已完成的学术论文情况

B. 作者在攻读学位期间参与的项目目录

C 学位论文数据集

致谢