柴油HCCI发动机单区和多区模型的数值模拟开题报告
2020-06-14 16:29:57
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
引言
随着环境污染和能源消耗的日趋严重,各国政府制定了越来越严格的法规来限制排放和降低油耗。柴油机均质压燃(hcci)由于具有较高的热效率、低nox和pm排放等优点,在内燃机节能和降低排放方面的潜力引起了内燃机界的高度重视。由于低温燃烧和避免节流损失,hcci发动机最多可以减少30%的燃料消耗,并产生极低的nox排放。paul m.najt和其他研究者早在1983年就开始研究四冲程汽油hcci发动机,但至今hcci发动机仍没有量产。主要原因在于:hcci的工作范围窄,在起动过程和高负载区域,hcci燃烧容易发生失火或者爆震,发动机不能正常运转;hc和co排放相比火花塞点火(si)发动机高;自动点火位置难以控制等。因此,现阶段众多研究学者通过数值模拟建立单区和多区燃烧模型对hcci发动机进行燃烧与排放等模拟研究,以改进其排放特性。
1.hcci简述
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.研究背景
均质压燃着火(hcci)燃烧方式的提出为实现发动机的高效燃烧和较低排放带来了新的技术手段,但尽管hcci的燃烧方式具有燃烧热效率高、氮氧化物及颗粒物排放低等一系列优势,但如果想要将其大规模推广至应用市场,仍然需要克服燃料着火时刻难以控制、发动机运行负荷略窄和hc,co排放较高的缺陷。
在实际的hcci发动机缸内,混合气不可能是均匀状态的。通过对其分区处理来考虑这种不均匀性是一种能兼顾模型的预测能力和计算成本的较好选择,此即多区模型。多区模型可按需要将燃烧室分为若干个区,各区域温度不同,但各区内温度和混合气的组成是均匀的。数值模拟的方法凭借其出色的经济性和可靠性在hcci发动机燃烧过程的研究中占据重要的地位。