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多种喷油器结构参数下对柴油机混合气形成与燃烧的影响
1、课题研究的目的、意义
随着石油资源的日益枯竭，雾霾、温室效应等环境问题的日益严重，内燃机的发展面临着越来越严峻的挑战。柴油机的燃油经济性优于汽油机20%~30%，但其较高的氮氧化物NOx和颗粒PM排放成为制约其发展的瓶颈。喷油器结构参数对柴油机的混合气形成与燃烧影响非常大。课题以4100柴油机为研究对象，利用AVL FIRE 软件建立柴油机的燃烧计算模型，研究喷油器位置、喷雾锥角、喷孔数量等喷油器结构参数对混合气形成、燃烧以及排放的影响。该模拟计算结构可为该型柴油机的喷油器结构参数优化提供一定的参考。
2、课题研究任务
课题在了解内燃机数值模拟的相关理论基础后，根据给定的内燃机工作参数，建立数值模拟的计算模型，并依次完成建立燃烧室网格、动网格、设置初始条件与边界条件，并对柴油机缸内工作过程进行三维瞬态数值计算，最后对比分析喷油器结构参数对混合气形成、缸内燃烧过程以及NOx、碳烟等排放的影响情况，并在综合平衡柴油机各项性能参数的基础上，对喷油器结构参数进行优化。
工作程序
（1）查阅相关文献，了解内燃机燃烧模拟的研究现状及其理论基础；
（2）建立数值模拟的计算模型；
（3）模拟计算多种喷油器结构参数下柴油机的混合气形成与燃烧情况；
（4）对比分析不同喷油器结构参数下柴油机的混合气形成与燃烧的异同，并从中找出其规律性；
（5）在综合平衡柴油机各项性能指标的基础上，对喷油器结构参数进行合理优化。
基本要求：
（1）掌握建立内燃机燃烧数值模型的基本方法；
（2）掌握柴油机的混合气形成与燃烧的模拟计算方法。
主要参考文献
（1）22焦运景. 车用直喷式柴油机燃烧过程的多维数值模拟研究[D]. 天津大学硕士学位论文，2006.1.
（2）33温永美. EGR率对柴油机燃烧排放性能影响仿真分析[D].重庆交通大学硕士学位论文，2012.4.
（3）44许允，卢蕾，郝伟等. 柴油机缸内燃油分布特性[J]. 吉林大学学报，2011,41:126-130.
（4）11李小平，姜北平，解方喜等. 喷射参数对柴油机燃烧与排放特性的影响[J].内燃机学报，2012，30（1）:22-28.11
（5）孙宝庆.内燃机性能多学科优化模拟研究[D].郑州大学硕士学位论文，2015.4.