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《哈尔滨工程大学》 2010年
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缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究

张波  
【摘要】: 本文在发动机转速为1500r/min、100%负荷、点火提前角为上止点前30oCA时研究了燃烧室结构和涡流比对天然气发动机混合气形成、燃烧及排放的影响情况。 设计了挤气比分别为29%、48%、50%和54%四种燃烧室,研究了不同燃烧室形状对天然气发动机燃烧过程的影响,结果表明:在压缩行程初期,燃烧室形状对缸内速度场的分布几乎无影响,随着活塞上行,挤流和湍流火焰逐渐成为影响缸内流场演变的主要因素,在四种形状燃烧室中缩口形燃烧室挤气面最大,较强的挤流有利于缸内产生较高的湍动能,并且在相同曲轴转角下火焰有较大的发展空间,因此燃烧速度最快,而浅盘形燃烧室凹坑的深度较浅,随着活塞逐渐接近上止点,火焰只能向两侧狭小空间发展,燃烧速度最慢,采用深坑形和直ω形燃烧室时发动机性能处于缩口形和浅盘形燃烧室之间。 研究了缸内不同涡流比对发动机性能的影响情况。结果表明,采用不同涡流比时缸内的速度场和湍流场有相似的分布规律,但是随着涡流比的增加,相同曲轴转角下缸内气体流速增加,不同曲轴转角下,由于不同涡流比与缸内挤流和湍流火焰作用情况不同,最佳涡流比也不同,330oCA缸内最大湍动能出现在涡流比为1.5的情况下,而360oCA时缸内产生最大湍动能的涡流比为3,这说明随着挤气强度的增加,采用大的涡流比可以获得较高的湍动能,但是涡流比过高使缸内散热损失增加,不利与天然气发动机快速燃烧的产生,因此对于该缩口燃烧室在1500r/min、最大负荷时采用涡流比为3可以实现改善天然气发动机燃烧的作用,但是由于燃烧的改善使NO排放增加。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK431

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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