1. 研究目的与意义（文献综述）

自从1886年第一辆汽车发明以来，不同国家的汽车工业发展有了很大的差别。汽车已经从最初的代步工具变成了人类生活的必需品和人类文化生活的一部分。汽车在对人类社会发展起推动作用的同时，也大量地消耗着地球上许多有限资源和产生大量的环境污染物，其中汽车尾气排放是氮氧化物排放的主要来源之一，而氮氧化物会对人体健康和环境气候产生极大的危害。因此内燃机的研究者们必须在提高内燃机的动力性，经济性的同时，对降低排放等方面做出努力。

面对日益严格的排放法规^【1】，废气再循环技术（egr）成为控制柴油机nox排放的最有效方式之一，然而egr率对柴油机燃烧排放会产生怎样的影响以及如何达到最佳egr率就是新的研究要务。研究表明^【2】egr对碳烟颗粒产生的影响比较复杂，因此应该从宏观和微观两个角度探讨和揭示egr对碳烟微粒的影响；利用Φ- t图综合分析缸内整体燃烧过程，找出碳烟和no的生成条件；在egr作用的基础之上，加入涡流比这一单因素，探讨涡流强度对柴油机性能的改善作用。为了准确高效率地研究燃烧室内的反应，王银燕^【3】，魏宇坤^【4】等人采用avl fire软件建立了柴油机缸内的多维仿真模型对柴油机缸内燃烧过程进行cfd仿真分析。杨欣欣^【5】、马帅营等^【6】ma shuaiying^【7】,通过进气温度与egr率解耦控制,研究了egr率和进气温度对柴油低温燃烧和排放的影响,并在低温燃烧负荷上限探索egr率和进气温度耦合作用规律。研究结果表明,负荷上限时,进气温度升高对进气充量的稀释作用占主导地位,进气温度升高对燃烧起抑制作用。egr率和进气温度的耦合作用在负荷上限时体现在:低egr率、高进气温度时,燃烧始点提前、燃烧持续期增大；高egr率、低进气温度时,指示功增加,平均有效压力增大。egr率升高,nox排放量降低,进气温度升高,hc,co排放量升高。贾和坤，刘胜吉等^【8】以某高压共轨轻型柴油机为样机,搭建柴油机缸内工作过程可视化研究平台,通过缸内燃烧过程高速摄影、缸内示功图采集及放热率计算分析了egr对轻型车用柴油机燃烧过程及排放性能的影响规律。研究表明:通过所搭建的柴油机缸内工作工程可视化平台可以直观的分析柴油机缸内喷雾燃烧过程。温永美^【9】、郑尊清^【10】、王浒^【11】、左承基^【12】m anandan^【13】等则分别研究了egr率与初始燃空当量、doc、多次喷射、富氢进气、压缩比耦合对柴油机燃烧排放性能的影响。s choi^【14】等采用单缸直接喷射柴油发动机，研究了缸内egr分层对燃烧和排放特性的影响。彭海勇^【15】等采用试验与仿真相结合的方法,研究分析了内、外部egr对柴油机起动过程燃烧排放性能的影响,掌握起动过程egr的控制规律,并以试验论证了控制egr改善柴油机起动性能的可行性。

本文主要研究不同的egr率下的柴油机燃烧排放（nox和soot）特性， 应用cfd软件建立某单缸柴油机的仿真模型，利用cfd多维数值模拟计算软件对某单缸柴油机采用不同egr率情况下的燃烧和排放特性进行模拟计算，总结出最优的egr率，这对优化柴油机的燃烧和排放有一定的指导意义。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容：查阅有关柴油机废气再循环的工作原理及用于柴油机egr多维数值模拟计算软件的文献资料，了解国内外相关研究现状；对某单缸柴油机采用不同egr率情况下的燃烧和排放特性进行模拟计算，总结出最优的egr率。

（2）主要目标：本毕业设计的主要目的是了解和初步掌握cfd模拟软件，并得到单缸柴油机egr率对其缸内燃烧和排放的影响。

（3）技术方案及措施：查阅有关egr率对柴油机燃烧过程的影响，及应用cfd程序对该影响的模拟计算方面的有关文献，了解国内外相关研究现状；应用cfd模拟软件对单缸柴油机燃烧室进行建模；利用所建立的模型对某单缸柴油机的燃烧方式进行仿真分析。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 冯立艳，杜玉浩，黄景伟等.egr率对生物柴油燃烧性能和排放特性的影响研究[j].中国农机化学报,2016,37(1):124-127

[2] 温永美 egr率对柴油机燃烧排放性能影响仿真分析[d].重庆， 重庆交通大学,硕士学位论文.2012

[3] 王银燕，马传杰，杨传雷等. egr率对高压共轨柴油机燃烧性能影响的多维仿真[j]. 热科学与技术,2017,16(3):218-223