毕业论文--定容弹内汽油掺混酒精燃料的喷雾特性分析.docVIP

定容弹内汽油掺混酒精燃料的喷雾特性分析 院 系 动力与能源工程学院 专 业 热能与动力工程 班 级 学 号 姓 名 指导教师 负责教师 目 录 1 绪论 1 1.1课题的背景及研究意义 1 1.2研究的现状 1.3本文主要研究的内容..................................................................................................5 2雾化机理及模拟计算 6 2.1雾化机理 6 2.2喷雾特性 8 2.3喷雾过程中的其他特性 10 2.4CFD模拟仿真软件介绍 12 3定容弹喷雾仿真计算及分析 1 3.1参数设置 13 3.2酒精掺混汽油燃料的喷雾 13 3.3温度对喷雾贯穿距的影响........................................................................................15 3.4缸内压力对喷雾贯穿距的影响................................................................................18 3.5喷油压力对喷雾贯穿距的影响................................................................................19 4结论 1 参 考 文 献 2 致 谢 4绪论 1.1 内燃机是机动车辆的心脏，它的出现促进了汽车的发展，汽车的大发展又带动了内燃机的飞速发展。而内燃机工业的发展也极大地促进了人类社会的文明与进步，给人类创造了许多行业和就业机会。然而内燃机的大量使用也严重影响到了我国的能源安全，目前汽车耗油约占整个石油消费量的1/ 3，预计2020年中国汽车石油消费比例将上升到 57%，同时向大气排放的有害物质成为我国城市环境的主要污染源。在石油资源逐渐枯竭、环保意识日益增强的情况下，人们迫切要求提高内燃机的动力性、经济性和排放性能。 传统汽油机采用进气节流方式对负荷进行“量调节，相比缸内直喷“质调节”的柴油机，具有较高的泵气损失；并且其压缩比为9-11较低（柴油机为16-22），热效率比柴油机低15%左右；当前主流汽油机采用电控进气道燃油喷射(PFI)和三效催化器(TWC)后处理技术，但是，TWC高效转化要求发动机必须燃用化学计量比的混合气，使燃油经济性高于使用稀混合气的柴油机。综上所述，降低汽油机的油耗显得更迫切。 在汽油机中，把混合气的实际空燃比A/F大于化学计量比14.7的燃烧称为稀薄燃烧，而采用该项技术也是提高汽油机燃油经济性的众多技术中一项重要措施。传统均质混合气燃烧的稀燃空燃比上限为22，稳定运转即不发生失火的空燃比上限为18，因而提高汽油机燃油经济性的能力有限。近些年来，一种非均质、充量浓度分层、稀薄燃烧为特征的汽油机缸内直喷（GDI）技术可以极大地提高汽油机的燃油经济性，因而该种汽油机成为行业研究和开发的热点。 GDI技术出现于上世纪30年代，但受到当时内燃机技术水平的限制，没有得到实际地应用。直到20世纪90年代，随着电子控制技术的发展和广泛应用、燃油经济性法规和排放法规的日益严格，GDI才重新得到快速地发展。日本三菱汽车公司自1996年率先向市场投放第一台GDI发动机以来，先后又开发出了多种不同类型的GDI发动机，即2.4L四缸机、3.0L六缸机和3.5L六缸机，它们分别装用于四种中、大型轿车投放市场。近年来，该公司又推出多种GDI新机型：4.5L的V8机、1.5L的直列四缸机和0.66L的直列三缸机。三菱公司称其1.8L的GDI发动机不仅可节省燃油20％、降低排放20％，而且还可把发动机的功率和扭矩提高10％；继三菱之后，丰田公司研制出一种D4型2.0L的GDI发动机，并已批量装车使用。随后，丰田公司又开发出1.6L、1.8L和2.0L的GDI发动机。据该公司说其D4型GDI发动机可降低油耗30％左右、功率提高约10％。 除上述两家公司外，日本其它厂家也有多种GDI发动机上市，如日产3.0L和2.5L的V6机、富士重工2.5L的卧式对置四缸机、马自达2.0L的直列四缸机本田1.0L的直列三缸机；克莱斯勒汽车公司开发的四冲程GDI汽油机在采用了其两冲程汽油机科研成果后，使燃油经济性提高了20％-30％，该公司称目前所获得的这种燃油经济性(5.2L/100km)可以与小排量的直喷式柴油机相媲美；德国奔驰汽车公司于上世纪末投资近１亿马克，开始全面启动GDI研究项目；奥迪公司也于上世纪末推