缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究-动力工程专业论文.docxVIP

哈尔滨工程大学 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由 作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在 文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承 作者(签字)： 日期： 。之咖 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校 攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨 工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。 本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据 库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈 尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。 本论文(难授予学位后即可口在授予学位12个月后口解 密后)由哈尔滨工 卣 关 引JI 作者(签字)： 躺易。嗲茁 日期：副I／o 如．IJ 蒙 黥断Ⅲ 哈尔滨T程大学硕+学位论文摘 哈尔滨T程大学硕+学位论文 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 - 300CA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 F． 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∞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，3300CA缸内最大湍动 能出现在涡流比为1．5的情况下，而3600CA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。 关键词：天然气发动机；燃烧；燃烧室形状；挤流：涡流 哈尔滨1：稗大学硕十学位论文AB 哈尔滨1：稗大学硕十学位论文 AB STRACT In this paper,we research the impact on the mixture formation,combustion and emissions of the natural gas engine taking by combustion chamber structure hI， and swirl ratio when the engine speed is 1 500r／min，1 OO％load，the ignition advance angle is 30。CA before TDC． We design four kinds of combustion chamber,the squish．ratio are 29％、 48％、50％and 54％．We study the impact of different combustion chamber shape on the combustion of the natural gas engine．The results show that at the beginning of the compression stroke，combustion chamber shape has almost no impact on the distribution of the velocity field．With the piston moving up，squish and turbulent flame become main factors on the e