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基于LabVIEW不同燃燒室形狀的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放預(yù)測

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時(shí)間:2024-08-19 08:16:01
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基于LabVIEW不同燃燒室形狀的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放預(yù)測【摘要】:能源和排放污染問題是21世紀(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大研究主題,世界各國定出愈加苛刻的排放法規(guī),以限制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放量,并積極

【摘要】: 能源和排放污染問題是21世紀(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的兩大研究主題,世界各國定出愈加苛刻的排放法規(guī),以限制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放量,并積極進(jìn)行各方面研究,采取措施來緩解能源日漸枯竭和環(huán)境惡化問題。點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料眾多,包括汽油、天然氣、液化石油氣、摻氫氣天然氣等,其中天然氣具有含碳量低熱值高等特點(diǎn),而且儲(chǔ)量豐富,易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸,它作為一種清潔燃料,已經(jīng)成為一種重要的發(fā)動(dòng)機(jī)能源并得到廣泛使用。國內(nèi)外很多學(xué)者也進(jìn)行了大量相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)研究,研究包括工作過程模擬、燃燒化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理研究、排放性能以及綜合性能研究等,對它的排放研究更是人們追逐的熱點(diǎn)。借鑒前人成果,本文以LabVIEW為軟件平臺(tái),以天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為主要研究對象,建立了點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的排放預(yù)測程序,主要工作包括: (1)建立了點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的準(zhǔn)維排放預(yù)測模型:包括利用雙區(qū)模型預(yù)測CO、CO2、O2、H2、H2O、OH、H、O、NO、N2這10種燃燒平衡產(chǎn)物的排放,和在燃燒平衡計(jì)算基礎(chǔ)上,利用Zeldovich部分平衡濃度法預(yù)測NO排放。 (2)在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排放預(yù)測程序,為使程序通用化,以適應(yīng)不同燃料、不同機(jī)型和不同工況的變參數(shù)計(jì)算需求,將表征燃料種類、機(jī)型和工況的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)分類并界面化,并以6135ZG天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和492Q型汽油機(jī)為例來說明程序不同燃料、不同機(jī)型和變工況的功能。 (3)考慮到進(jìn)行燃燒階段幾何參數(shù)計(jì)算時(shí)燃燒室形狀差異的影響,論文選擇5種典型的點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室:天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)淺盆形燃燒室、半球形燃燒室、碗形燃燒室、楔形燃燒室、浴盆形燃燒室,將這5種燃燒室尺寸參數(shù)化,在節(jié)點(diǎn)積分法基礎(chǔ)上,根據(jù)各自的特點(diǎn),確定了相應(yīng)的燃燒幾何參數(shù)計(jì)算方法(包括節(jié)點(diǎn)劃分方法和積分疊加公式),并編寫了相應(yīng)的程序。 (4)以6135ZG天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為驗(yàn)證和應(yīng)用實(shí)例:首先預(yù)測了額定工況下10種燃燒平衡產(chǎn)物排放和非平衡產(chǎn)物NO排放,驗(yàn)證了程序的正確性,同時(shí)分析了這一工況下CO、CO2、NO三種排放物缸內(nèi)變化規(guī)律;隨后預(yù)測分析了壓縮比和燃燒室形狀對6135ZG天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放的影響;最后,選定一個(gè)相同工況點(diǎn),將天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)測排放值與原柴油機(jī)的實(shí)測排放值進(jìn)行了對比。 【關(guān)鍵詞】:天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 壓縮比 燃燒室形狀 排放預(yù)測
【學(xué)位授予單位】:西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:U464.9
【目錄】:
  • 摘要6-7
  • Abstract7-11
  • 第一章 緒論11-17
  • 1.1 課題研究目的及意義11-12
  • 1.2 課題的國內(nèi)外研究概況12-15
  • 1.2.1 準(zhǔn)維排放預(yù)測模型13-14
  • 1.2.2 多維模型14-15
  • 1.3 課題研究內(nèi)容的確定15-17
  • 1.3.1 研究對象15
  • 1.3.2 研究內(nèi)容15-17
  • 第二章 點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)排放預(yù)測理論17-32
  • 2.1 碳?xì)淙剂先紵幕瘜W(xué)平衡計(jì)算17-23
  • 2.1.1 燃燒平衡計(jì)算原理及基礎(chǔ)公式17-20
  • 2.1.2 化學(xué)平衡常數(shù)Kpi計(jì)算20-21
  • 2.1.3 平衡產(chǎn)物熱力狀態(tài)參數(shù)計(jì)算21-23
  • 2.2 每循環(huán)缸內(nèi)參數(shù)計(jì)算23-24
  • 2.2.1 每循環(huán)缸內(nèi)混合氣總質(zhì)量23
  • 2.2.2 氣缸總體積和總面積23-24
  • 2.3 雙區(qū)燃燒模型24-26
  • 2.3.1 雙區(qū)燃燒模型介紹24-25
  • 2.3.2 模型的基本方程25-26
  • 2.4 雙區(qū)模型相關(guān)模型26-29
  • 2.4.1 紊流火焰?zhèn)鞑ツP?/span>27-28
  • 2.4.2 傳熱模型28-29
  • 2.5 NO排放預(yù)測模型29-32
  • 第三章 不同燃燒室形狀的幾何模型32-44
  • 3.1 節(jié)點(diǎn)積分法計(jì)算原理32-37
  • 3.2 不同燃燒室形狀的幾何參數(shù)計(jì)算37-44
  • 3.2.1 氣缸部分計(jì)算37-40
  • 3.2.2 燃燒室部分計(jì)算40-44
  • 第四章 程序的實(shí)現(xiàn)與通用化44-55
  • 4.1 程序的實(shí)現(xiàn)44-50
  • 4.1.1 虛擬儀器LabVIEW簡介44-45
  • 4.1.2 程序說明及主要流程圖45-50
  • 4.2 程序的通用化50-55
  • 4.2.1 程序的功能50-51
  • 4.2.2 程序通用化示例51-55
  • 第五章 排放預(yù)測程序的驗(yàn)證與應(yīng)用55-67
  • 5.1 排放預(yù)測程序的驗(yàn)證55-59
  • 5.1.1 計(jì)算參數(shù)確定55-56
  • 5.1.2 額定工況下的排放預(yù)測的驗(yàn)證56-57
  • 5.1.3 缸內(nèi)溫度變化規(guī)律分析57-58
  • 5.1.4 排放物變化規(guī)律分析58-59
  • 5.2 排放預(yù)測程序的應(yīng)用59-67
  • 5.2.1 相同燃燒室形狀不同壓縮比的排放預(yù)測59-61
  • 5.2.2 相同壓縮比不同燃燒室形狀的排放預(yù)測61-65
  • 5.2.3 改裝前后發(fā)動(dòng)機(jī)排放對比65-67
  • 結(jié)論與展望67-68
  • 致謝68-69
  • 參考文獻(xiàn)69-72
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72-73


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TMS320LF2407在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用    方漢學(xué) ,胡桂苓 ,趙芳

使用天然氣 汽車少公害    劉春;

渦輪增壓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)    歐陽雪

電控技術(shù)在天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用    滕勤;左承基;

鉆井平臺(tái)用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)開發(fā)    孫成香;李全武;鄭圣彬;孫樂美;李治朋;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究與應(yīng)用    程鵬;

NQ140N單-CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)與試驗(yàn)    李克新;

不同類型的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特點(diǎn)    萇轉(zhuǎn);周斌;邵曉杰;于超;

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)    秦朝葵;劉雄;全惠君;譚建新;

NQ140N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)    陳萬應(yīng);張浩;鄧杰;楊志勇;李克新;程輝;

應(yīng)用模糊物元理論建立天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)性能狀態(tài)評價(jià)模型    柳楠;崔厚璽;叢蕾;

恢復(fù)天然氣(CNG)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的分析研究    趙作志;

恢復(fù)天然氣(CNG)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的分析研究    趙作志;

重汽集團(tuán)研發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)    本報(bào)記者 鄭義

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)首次進(jìn)入863計(jì)劃    記者 王建梁

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)成新競爭點(diǎn)    關(guān)尚宇

大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)成功點(diǎn)火    過國忠 許武英

鉆井用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲突破    任繼凱 傅偉

濟(jì)柴研制鉆井用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)填補(bǔ)國內(nèi)空白    記者 任繼凱 通訊員 傅偉

現(xiàn)代重工研發(fā)成功天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)    廣言

錫柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)再展“低碳”魅力    通訊員 陳燕 記者 嚴(yán)峻

我國功率最大天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在錫柴成功點(diǎn)火    記者 過國忠 通訊員 許武英

大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)國際水平    柯吉

稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程研究和燃燒系統(tǒng)開發(fā)    焦運(yùn)景

高性能大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒系統(tǒng)開發(fā)研究    李樹生

滿足國Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的研究    司鵬鹍

燃燒邊界條件對車用重型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒及排放的影響    余小草

稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)變動(dòng)特性及動(dòng)力學(xué)特征研究    姚寶峰

壓燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程模擬計(jì)算和試驗(yàn)研究    鄭清平

低散熱壓縮著火天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程的試驗(yàn)研究    張德福

電控噴射稀燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究    竇慧莉

4SH-N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程優(yōu)化及排放控制    楊立平

電控汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)故障模擬試驗(yàn)及診斷研究    袁華智

公交車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國產(chǎn)化的層次分析法研究與規(guī)?;瘧?yīng)用    竇寶華

滿足國Ⅴ排放的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)    張坤鵬

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控噴射系統(tǒng)的研究    范龍飛

大馬力天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程數(shù)值模擬及分析    李春節(jié)

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)稀薄燃燒試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬    吳家平

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)及配氣相位優(yōu)化研究    潘芝桂

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)研究與開發(fā)    趙海艷

大型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)數(shù)值模擬分析    熊長君

大缸徑天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒過程數(shù)值模擬研究    邢小偉

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)氣體噴射閉環(huán)控制技術(shù)研究    黃帥