论文摘要
本文主要研究汽油机进气掺烧CO2对NOx排放的影响,分析了进气掺烧CO2降低NOx排放的机理,并在此基础上,对Fluent软件提供的NOx排放模型进行了适应性修正,重新选取求解模型的各主要参数,建立了适合本文研究工况的NOx排放模型。并针对气缸工质流体区域建立三维模型,应用Fluent的非结构化网格和动网格技术,在湍流燃烧过程NOx生成化学动力学基础上,以Fluent各模型相互耦合为计算平台,将掺烧CO2后建立的NOx排放模型通过UDF链接到Fluent软件中,采用有限体积法对汽油机进气掺烧CO2后排放产物NOx的生成过程进行了数值模拟。同时,在本田HODNA G200单缸四冲程汽油机上进行了相应的系列试验。在本文研究工况范围内,通过理论、模拟和试验比较全面的研究了进气掺烧不同流量CO2对NOx排放的影响与规律,为EGR的深入研究提供了参考。本文利用Fluent软件对汽油机进气掺烧CO2后NOx生成过程进行了数值模拟。经过数值模拟与试验的比较分析,两者的结果在趋势上比较一致,并通过数理统计的方法分析了试验数据与模型结果的差异性,说明掺烧CO2后的NOx排放模型可以反映掺烧CO2条件下NOx的生成过程。通过模拟和试验证明,进气加入适量CO2能够降低气缸内的最高温度和整体燃烧温度,显著降低NOx排放浓度,但随着进气掺烧CO2流量的增加,NOx排放浓度降低的趋势变缓,在较高转速(1 600~2 000r/min)条件下,进气掺烧适量CO2减排NOx效果较理想。
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摘要Abstract目录1 绪论1.1 研究目的及意义1.2 国内外研究现状x排放净化技术'>1.2.1 内燃机NOx排放净化技术1.2.2 国外研究现状1.2.3 国内研究现状1.3 本文研究内容及方法1.4 本章小结2降低NOx排放的机理'>2 汽油机掺烧CO2降低NOx排放的机理x生成机理'>2.1 NOx生成机理2.1.1 热力型NO2.1.2 快速型NO2后的NOx排放模型'>2.2 掺烧CO2后的NOx排放模型2.2.1 O基浓度的确定2.2.2 OH基浓度的确定2.2.3 参数确定与模型修正2后的NOx排放模型'>2.2.4 掺烧CO2后的NOx排放模型2.3 本章小结2的数值模拟'>3 汽油机掺烧CO2的数值模拟3.1 CFD技术3.1.1 CFD3.1.2 CFD软件3.2 仿真模型3.2.1 几何模型3.2.2 网格生成与边界条件3.2.3 动网格技术3.2.4 物理模型3.3 控制参数3.4 模拟计算与分析3.4.1 纵截面温度特性分析x排放浓度与缸内平均温度的趋势'>3.4.2 NOx排放浓度与缸内平均温度的趋势3.5 本章小结2的试验研究'>4 汽油机掺烧CO2的试验研究4.1 试验系统与方案4.1.1 试验系统4.1.2 试验方案4.2 试验结果与分析2对NOx影响的试验分析与模拟比对'>4.2.1 CO2对NOx影响的试验分析与模拟比对2对其他排放物与功率的影响'>4.2.2 CO2对其他排放物与功率的影响4.3 模型评价4.4 本章小结结论参考文献附录A附录B致谢攻读学位期间发表的学术论文
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