不同喷孔方案对直喷式柴油机缸内燃烧及排放影响的数值模拟的开题报告.pdfVIP

不同喷孔方案对直喷式柴油机缸内燃烧及排放影响

的数值模拟的开题报

1.研究背景和意义

随着现代柴油机的发展，直喷式柴油机已经成为最为普遍的应用方

式。直喷式柴油机的燃料喷射技术对于燃烧和排放能力的提升起着关键

作用。因此，研究不同喷孔方案对直喷式柴油机缸内燃烧及排放影响的

数值模拟，对于优化直喷式柴油机的燃烧和排放性能有着重要的意义。

2.研究内容

本研究将采用数值模拟的方法，选FLUENT软件模拟直喷式柴油

机的燃烧过程，研究不同喷孔方案在缸内燃烧的影响及其对排放的影响。

主要研究内容包括：

（1）建立直喷式柴油机燃烧模型，对流域、化学反应等进行建模，

并进行模拟验证；

（2）比较不同喷孔方案在相同压力下的喷油量、雾化效果等参数，

并分析其对燃烧质量的影响；

（3）考察不同喷孔方案对氧化氮（NOx）、颗粒物（PM）等排放物

的影响，分析其对环境和人类健康的影响。

3.研究方法和技术路线

本研究主要采用数值模拟方法，使FLUENT软件进行模拟。具体

的技术路线如下：

（1）基于实际柴油机结构参数建立三维流场模型，采用标准k-ε湍

流模型进行流场仿真；

（2）建立燃烧模型，采Edwards折叠化学反应机理，预测燃烧特

性，并考虑气缸内不可燃物质的影响；

（3）根据柴油机实际工况，考虑不同喷孔方案的影响，并进行模拟

计算；

（4）分析模拟结果，得到不同喷孔方案对烟度、NOx和PM等排放

物的影响；

（5）总结分析结果，为优化喷孔方案提供科学的参考。

4.预期研究成果

本研究的预期成果有：

（1）建立高精度的直喷式柴油机燃烧模型，并对模型进行验证；

（2）分析不同喷孔方案对直喷式柴油机燃烧质量的影响，为优化喷

孔方案提供依据；

（3）评估不同喷孔方案的排放性能，并分析其对环境和人类健康的

影响；

（4）为进一步的研究提供基础和参考。

参考文献：

[1]李贝贝,韩涛,李勃,等.直喷式柴油机凸轮轴相位对排放的影响

[J].河北工业科技,2020,37(1):16-19.

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