柴油机在rcci燃烧模式下的实验研究与数值计算

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1、分类号学号M201270967学校代码10487密级硕士学位论文柴油机在RCCI燃烧模式下的实验研究与数值计算学位申请人：栾兴存学科专业：动力机械及工程指导教师：成晓北教授答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringExperimentalandnumericalinvestigationofReactivityControlledCompressionIgnitiononadieselengineCandid

2、ate:LuanXingcunMajor:PowerMachinery&EngineeringSupervisor:Prof.ChengXiaobeiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay，2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承

3、担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要为了实现柴油机排放污染物中NOx及碳烟的同时降低，众多清洁高效的新型

4、燃烧模式（如低温燃烧）得以迅速发展。但HCCI燃烧可控性差、难以向高负荷拓展；PCI则对EGR要求较高阻碍了两者的发展。RCCI燃烧模式通过双喷射的形式，将不同化学反应活性的燃料喷入气缸并在缸内形成不同的化学反应活性梯度，以实现对燃烧的控制。本文通过对发动机台架进行进气道改造，完成双喷射台架搭建。并在不同工况下系统地研究了不同汽油比例、不同柴油喷油正时以及不同预混燃料（汽油、乙醇、20%丁醇汽油）对RCCI燃烧及排放特性的影响。研究表明，在不同负荷下，随汽油比例变化呈现出多种放热规律，可以实现NOx、碳烟的同时降低；随柴油喷油提前角减小，缸内燃烧更加柔和，NO

5、x排放进一步降低。醇类燃料可以实现缸内燃料更大范围的活性梯度的变化，以及更低的NOx及碳烟的排放。汽油在高负荷高预混比例时容易产生工作粗暴现象，通过实验证明，减小喷油提前角、进气道喷射化学反应活性更低的醇类燃料可以实现RCCI燃烧模式向高负荷的拓展。利用详细化学反应动力学机理与多维CFD计算软件耦合，实现了对RCCI燃烧模式的模拟计算，结果表明，该燃烧模式为柴油多点同时着火形成多个点火核心进而引燃汽油，与传统柴油燃烧相比，缸内高温区域明显减少，从而降低了NOx排放；同时发现，HC主要分布于燃烧室中心及缸壁附近，CO主要分布于靠近燃烧室中心位置的低温区域。关键词

6、：双喷射低温燃烧化学反应活性控制排放数值模拟I华中科技大学硕士学位论文AbstractCleanandefficientcombustionmode(suchaslow-temperaturecombustion)developedrapidlyinordertoreducetheemissionsofNOxandsootindieselatthesametime.However,disadvantagesintermsofcombustioncontrolanddifficultiestoexpandtohighloadhavebecomeanobstacl

7、etothedevelopmentofHCCI;andPCIover-relianceonhighEGRrate.RCCIwasachievedthroughdualinjection,differentfuelswithnumerouschemicalreactivitieswereinjectedintothecylinderanddifferentchemicalreactivitygradientswereformedinit,inthiswaythecontrolofcombustionwasachieved.Dualinjectionbenchwa

8、ssetupintheformofth