一、几种汽车清洁代用燃料的特点与使用（论文文献综述）
米一铭[1]（2021）在《甲醇/柒油缸内双直喷HCCI发动机燃烧及排放特性的仿真研究》文中研究说明甲醇作为燃料使用可以大大降低对外的石油依赖程度,并且其自身含氧,是一种清洁燃料,这使得甲醇对于我国的能源安全与环境保护都具有很大的研究意义。文中以一台某型号直列水冷三缸柴油机作为原机,通过加装喷醇器改造其为一台甲醇/柴油缸内双直喷HCCI发动机,并使用Converge三维流体仿真软件对其搭建仿真模型并进行模拟,在此探究了1200r/min以及2400/min满负荷工况时的甲醇占能比、甲醇喷射正时和压力、不同喷醇器孔径设置方式对甲醇/柴油缸内双直喷HCCI发动机的燃烧及排放情况的特性,得到以下结论:与原机相比,甲醇占能比的增加会使得滞燃期逐渐延长,这有利于甲醇预混合气的进一步混合且甲醇本身的层流燃烧速度较快,缸内燃烧压力和温度增大,缸内压升率升高;由于甲醇自身含氧,加入燃烧可以大大降低SOOT、HC和CO排放的生成,但同时也使得低转速时的NOx排放高于原机。随着甲醇喷射时刻的推迟,甲醇与空气的混合程度下降,阻碍了燃烧时的火焰传播,燃烧持续期延长,同时缸内压力、缸内温度和压力升高率下降;低转速时,SOOT排放量随着甲醇喷射时刻推迟而下降,NOx和CO排放上升,而高转速时各排放呈现出不规则的趋势。随着甲醇喷射压力的上升SMD出现了下降的趋势,缸内的混合气也逐渐趋于均质,滞燃期上升但燃烧持续期下降,缸内燃烧压力和温度也都有不同程度的增加,压力升高率升高,燃烧相对更加粗暴;喷醇压力的增加使得低转速时的排放增加,除HC以外其余排放均高于低喷醇压力,高转速在高喷醇压力下的排放表现好。在1200r/min满负荷的工况下,进气朝向的喷孔面积增大20%,排气朝向的喷孔面积减小20%后有利于甲醇随进气气流的均匀分布,这使得滞燃期和燃烧持续期缩短,提升了燃烧时的缸内压力,且压力升高率降低;增大进气侧孔径使得SOOT排放略微升高且NOx、HC以及CO排放量降低。
崔世科[2]（2021）在《二次喷射对正丁醇发动机燃烧及排放的影响研究》文中提出在当前能源危机以及环境污染问题日渐严重的大背景下,节能减排成为内燃机行业的发展需求,内燃机代用燃料及其高效利用成为研究热点。正丁醇燃料自身含氧且可以再生,具有火焰传播速度快、能量密度大等优势,当其应用于点燃式缸内直喷发动机时,基于正丁醇燃料粘度大以及汽化潜热高的特性,提出了缸内直喷二次喷射的优化策略。本文以一台点燃式发动机为基础进行试验台架搭建,建立d SPACE发动机控制平台,来实现正丁醇缸内喷射等试验参数的精准控制。试验在节气门开度10%,转速1500 r/min的固定工况下,分别改变了不同的第二次喷射时刻、第二次喷射比例、过量空气系数以及点火时刻,同时设置二次喷射比例为0%的单次喷射对照组,通过相关测量仪器记录的数据来分析,在正丁醇燃料发动机上,不同的二次喷射策略对其燃烧及排放的影响。通过分析二次喷射策略对燃烧特性的影响,得到以下结论:1)不同的二次喷射比例下最佳点火时刻不尽相同,在20%、40%小比例二次喷射的情况下,最佳点火时刻位于5°CA BTDC附近,当二次喷射比例增加至60%与80%时,最佳点火时刻出现在更早的10°CA BTDC附近。2)二次喷射时刻对缸内混合气的形成具有重要影响,其它条件一定,点火时刻处于最佳时,在100°CA BTDC与125°CA BTDC的二次喷射时刻下,分层混合气形成最为理想,相比于单次喷射,缸压、缸温、放热率峰值都有所提高,滞燃期与快速燃烧期相对缩短,发动机IMEP与扭矩提升明显。3)二次喷射比例同样影响着二次喷射策略的效果,其它条件一定,最佳点火时刻下,二次喷射比例为20%与40%时,燃料撞壁减少,混合气形成最佳,对比单次喷射,缸压、缸温、放热率峰值都相对升高,滞燃期与快速燃烧期显着缩短,燃烧更加快速充分,IMEP与扭矩显着增大。4)不同的过量空气系数下的最佳二次喷射比例也不同,λ=1.0与1.1时,20%的二次喷射比例对燃烧特性的改善最佳。在λ=1.3时,40%的二次喷射比例最佳。在λ=1.3稀薄混合气情况下,最佳的二次喷射时刻与二次喷射比例对发动机的缸内燃烧情况改善更加明显。通过分析二次喷射策略对排放特性的影响,可以得出:1)其它条件一定,不同二次喷射比例下最佳点火时刻的HC的排放量总是最低。最佳点火时刻下,125°CA BTDC的二次喷射时刻与20%、40%二次喷射比例下的HC的排放显着降低。相比λ=1.0,在λ=1.1时不同二次喷射比例下HC的排放整体有所下降。λ=1.3时HC排放上升,但在最佳二次喷射时刻与比例下,HC的排放水平依然可以被很好地控制。2)其它条件一定,不同二次喷射比例下CO的排放随点火时刻的变化趋势不明显。最佳点火时刻下,λ=1.0时,二次喷射比例与二次喷射时刻对CO排放的影响趋势与HC基本一致,在125°CA BTDC与20%、40%的二次喷射时刻与二次喷射比例下,CO的排放为最低。在λ=1.1与1.3时,CO的排放水平整体较低,随二次喷射时刻与比例的变化趋势不明显。3)其它条件一定,不同二次喷射比例下,随着点火时刻的提前,NOx排放皆逐渐升高。点火时刻最佳时,在125°CA BTDC的二次喷射时刻与20%、40%的二次喷射比例下,NOx排放均分别为最高。相比λ=1.0,λ=1.1时不同二次喷射比例对应的NOx排放整体升高,而在λ=1.3时,不同二次喷射比例下NOx排放整体降低。
高婉莹[3]（2020）在《甲醇/PODE双燃料化学反应机理模型研究》文中研究表明随着我国庞大的汽车保有量带来的石油供需矛盾以及汽车尾气排放造成的大气污染问题日益凸显,煤基代用燃料的发展和新型燃烧技术的开发已成为近年来的研究热点。高辛烷值的甲醇与高十六烷值的聚甲氧基二甲醚（Polyoxymethylene dimethyl ethers,PODE）都属于高含氧量的煤基燃料,两者有效的组合燃烧对内燃机节能减排具有重要现实意义。目前,关于甲醇/PODE双燃料化学动力学机理模型的研究尚未涉及。因此,本文基于解耦思想构建了甲醇/PODE双燃料化学动力学简化模型,并对构建的机理进行优化和验证分析。本文以甲醇和PODE3作为表征燃料,构建了甲醇/PODE双燃料化学动力学简化模型。首先,基于反应路径分析,联合直接关系图法、敏感性分析法等机理简化方法对详细的PODE3反应机理进行了简化,得到PODE3综合燃烧简化反应模型（71/316）;其次,以甲醇详细反应机理和从PODE3简化反应机理中提取的小分子反应共同作为双燃料机理的核心部分;最后,将双燃料核心机理与PODE3简化子机理、氮氧化物（Nitrogen oxides,NOx）生成机理和多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）生成机理耦合获得甲醇/PODE双燃料简化反应机理（101/473）。同时,分别对甲醇、PODE3在低温和高温下的反应路径进行了梳理。加氧反应是甲醇和PODE3在低温下消耗的主导因素,而高温下燃料的消耗主要依赖于活性自由基的进攻及燃料的热解;此外,发现PODE在燃烧过程中不存在由C-C构成的烯烃的生成路径,揭示了PODE能有效降低柴油机碳烟排放的内在机制。基于基础反应器实验数据以及滞燃期、火焰速度敏感性评价体系,通过调整若干关键反应的速率参数对甲醇/PODE双燃料化学动力学简化机理进行了优化。使用CHEMKIN-PRO软件的不同反应器模型对双燃料机理的滞燃期、层流火焰速度、关键组分浓度及均质充量压燃（Homogeneous charge compression ignition,HCCI）燃烧参数进行了计算和验证。结果表明,相比于优化前,优化后的甲醇/PODE双燃料简化反应机理对当量比为0.5～1.5、压力为1.0～1.5MPa时PODE3在快速压缩机中的滞燃期、标准大气压下PODE3预混层流火焰中重要物质的浓度及层流火焰传播速度的预测准确性得到提高;同时,甲醇在激波管中的滞燃期、流反应器中的氧化进程和层流燃烧速度也被较好的再现;最后,不同燃料当量比下PODE3的HCCI燃烧缸压和放热率的计算结果与实验数据吻合较好,进一步验证了该双燃料简化机理具有较高的可靠性,为双燃料缸内燃烧的计算流体动力学（Computational fluid dynamics,CFD）数值仿真工作奠定了基础。
孙钰翔[4]（2020）在《煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究》文中研究表明在汽车能源与环境问题日益突出的当下,基于我国缺油、少气、多煤的能源结构,发展汽车代用燃料,实现汽车能源多元化对于摆脱对不可再生石油燃料的依赖、实现交通能源转型升级、保障能源安全至关重要。煤基合成柴油作为优质的高效清洁石油替代燃料,生产工艺愈发成熟,应用于内燃机方面前景优良。本文针对试验所用的煤基合成柴油,提出了对应的模型燃料,并基于模型燃料构建了相应的化学反应动力学机理,进而将机理与三维仿真模型耦合,探究不同边界条件和组分比例对煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放的影响规律,为探索内燃机实现高效清洁燃烧模式的替代燃料提供基础研究依据。研究主要内容及结论如下:根据试验用煤基合成柴油的理化特性和组分构成,分别为其构建了单组分和双组分两种模型燃料。针对单组分模型燃料确定了正癸烷化学反应机理,针对双组分模型燃料（质量分数88.99%正十二烷/11.01%异辛烷）选取了以正十二烷化学反应机理和异辛烷化学反应机理作为基础机理,完成机理的化简与融合后确定并添加了NOx和PAH生成机理,经过进一步的化简,最终得到了包含132种组分、895步反应的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理。结合文献提供的试验数据,分别在100%正十二烷和100%异辛烷的滞燃期、层流火焰传播速度、主要组分浓度和均质压燃发动机方面,对构建的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理进行了验证,发现对比结果良好,甚至对于部分情况的预测效果优于原基础机理。之后将燃料化学反应机理耦合三维仿真模型,与实际台架试验中燃用煤基合成柴油得到的缸压曲线数据进行了对比验证,发现双组分模型燃料的预测效果优于单组分模型燃料。研究中进一步确定了二甲醚/乙醇化学反应机理,化简后与正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理进行了融合,最终得到包含168种组分、1250步反应的正十二烷/异辛烷/二甲醚/乙醇/NOx/PAH简化机理,通过与试验数据和原基础机理的仿真数据对比,发现该机理在100%二甲醚和100%乙醇的滞燃期、层流火焰传播速度和均质压燃发动机方面的预测效果良好。将已构建的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理耦合三维仿真模型,完成了不同边界条件下燃用煤基合成柴油的模拟计算,研究结果表明:在一定范围内使喷油正时提前,可以提高燃用煤基合成柴油时的缸内最大爆发压力和缸内平均温度峰值,缩短滞燃期和燃烧持续期,提前主放热时刻,提高指示热效率,降低Soot排放质量,但NOx排放质量会有所升高;增大喷油压力,可以增大预混燃烧比例,提高缸内压力、缸内平均温度和放热率的峰值,缩短滞燃期和燃烧持续期,提前主放热时刻,但对指示热效率的提升程度有限,在Soot排放质量大幅下降的同时NOx排放质量明显增加,使NOx和Soot的“trade-off”关系更加明显;降低进气氧浓度即增大CO2浓度,可使缸内压力和缸内平均温度整体降低,化学反应速率降低,着火时刻与主放热时刻推迟,滞燃期和燃烧持续期延长,指示热效率下降,在排放控制方面研究发现燃用煤基合成柴油时配合小比例EGR的引入,可实现在Soot排放质量增长程度能够接受的情况下,保证动力性和热效率的同时,大幅度降低NOx的排放质量。使用构建完成的正十二烷/异辛烷/二甲醚/乙醇/NOx/PAH简化机理耦合三维仿真模型,探究了不同燃料组分比例对煤基合成柴油混合燃料燃烧和排放特性的影响,研究结果发现:无论向煤基合成柴油中掺混乙醇还是二甲醚,都会改善燃用煤基合成柴油时预混合燃烧量少、扩散燃烧量多的燃烧特性,有利于增大预混合燃烧比例,缸内最大爆发压力和放热率峰值均有所增大,缸内燃烧产生的OH自由基质量峰值升高,氧化活性增强。掺混二甲醚会使滞燃期和燃烧持续期缩短,主放热时刻提前,指示热效率升高,而添加乙醇虽使燃烧持续期明显缩短,但滞燃期过长,主放热时刻过于滞后,指示热效率下降。在污染物排放方面,乙醇或二甲醚的加入使Soot的缸内生成质量峰值及缸外排放质量均有效降低,其中乙醇的作用最为明显,但乙醇也会使NOx的排放质量大幅增加,二甲醚则使NOx的排放质量增幅降低。增大煤基合成柴油/二甲醚混合燃料中二甲醚的掺混比例,对缸内压力整体影响不大,会使缸内平均温度峰值有些许下降,滞燃期和燃烧持续期逐渐缩短,主放热时刻不断提前,指示热效率逐渐升高。二甲醚掺混比例的增加,削弱了NOx和Soot的“trade-off”关系,Soot排放质量不断降低,NOx的排放质量则先增加后降低且变化幅度较小。研究发现对于煤基合成柴油掺混少量二甲醚,可在保证动力性且NOx的排放质量增幅不大的前提下,有效改善Soot的排放情况。
孙立锋[5]（2020）在《车载制氢系统设计及发动机掺氢性能仿真研究》文中研究说明随着我国汽车人均保有量的逐渐提升,石油、煤炭以及天然气等化石能源结构不合理、能源太过于依赖进口的问题日益突出。因此寻找新型清洁能源来替代传统的化石能源是我国当前面临的最主要问题。氢能源具有清洁环保、来源广泛以及持续可循环等优点得到各国学者的广泛的关注与研究。当前电解水是最被看好的制氢方式之一,通过电解的方式可以使水分解成氢气和氧气,氢气燃烧使用之后又会生成水,这一循环能够从根本上解决能源与环境的问题。但电解水的效率较低导致其制氢成本较高,采用高效的电极可以大幅度提升制氢效率,降低制氢成本,加速氢能源汽车的发展。此外,氢能源汽车还面临着储氢危险以及国内加氢设施不完善等问题。针对上述问题,本论文论文首先制备出了一款电解水制氢装置,将该装置与传统汽油发动机结合设计出了新型的车载制氢系统,并提出了新型的汽油发动机掺氢燃烧模式。最后采用GT-Power仿真软件对该掺氢燃烧模式下汽油发动机的工作过程进行模拟分析研究。详细研究内容如下所述:1)通过浸渍以及高温磷化的方式成功制备出了一体式具有自支撑纳米阵列结构的磷化物催化电极Fe-Ni2P/NF。然后分别采用SEM、EDS以及XRD等表征以及电化学测试手段对其物理性质以及电化学性能进行了详细分析。此外,将两片Fe-Ni2P/NF催化电极组装成实际电解水制氢装置对其电解水制氢性能进行了测试,结果表明该催化电极拥有极佳的电解水制氢效果,其仅需1.65V的电压就可以达到10 mA cm-2的电流密度。2)将上述电解水制氢装置与传统发动机结合设计出了一种车载电解水制氢系统。从车身的整体结构、路况复杂程度以及环境角度入手,对储水罐、电解池以干燥单元等多个车载电解水制氢系统单元的结构、材料以及传感器进行了综合设计与优化。相比于当前的随车储氢装置,该车载电解水制氢系统有效解决了当前储氢装置制造困难,大量储氢危险以及加氢设施不齐全等氢能源汽车所面临的核心问题。3)在该随车制氢系统的基础上,提出了汽油发动机掺氢燃烧模式,为当前氢气在传统汽车的应用提供了新思路和新方向。采用GT-Power仿真软件对掺氢燃烧模式下汽油发动机的工作过程进行进行模拟分析研究,结果表明在该掺氢燃烧模式下发动机的燃油经济性、动力性以及排放特性均有所提升。
刘永辉[6]（2020）在《中低转速下不同EGR率对氢燃料发动机性能的影响》文中认为当今世界正面临着化石能源短缺和环境污染两大严峻的问题,开发清洁无污染的替代能源已成为一种必然的趋势。氢气以其所需点火能量低、着火界限宽、火焰传播速度快、清洁可再生等一系列优点而备受各国科学家的青睐,作为车用替代燃料氢能具有广阔的发展前景。NOx是氢燃料发动机在高温下的唯一有害排放物,使用EGR（Exhaust Gas Recirculation）技术将一部分残余废气重新引入进气管,从而使进气管的压力和气缸的充气效率得到提高,EGR技术是一项可以充分降低NOx排放性能的有效措施。近些年来,随着国家对排放法规的要求日益严格。废气再循环系统成为现代车用发动机上不可或缺的一部分。本文采用理论分析与数值模拟结合的方式,以一台改装后的嘉陵JH600氢发动机为原型机,运用三维仿真软件SolidWorks建立了氢燃料发动机的三维模型,基于AVL-FIRE软件进行仿真计算。首先分析了不同工况下EGR率对氢发动机进气成分、进气状态、缸内湍动能和混合气均匀性等的影响,重点分析了不同工况下EGR率对氢发动机的燃烧特性和排放特性。在综合衡量了动力性、经济性和排放性的基础上,最后通过线性加权优化分析确定出各工况下的最佳EGR率配比。研究结果表明:中低转速工况下,EGR的加入会对进气过程产生一定阻塞作用,不同EGR率对进气阻塞影响差异并不明显。随着EGR率的增大,缸内的实际燃空当量比会有所增大。缸内的温度、压力、瞬时放热率峰值等燃烧状态参数会出现不同幅度的下降。EGR率降低NOx排放的效果十分明显。在中低转速工况下加入少量的EGR率即可使NO出现大幅度的降低,当EGR率较高时,NOx排放几乎为0。为了寻求最佳EGR率,本文通过线性加权在综合衡量动力性经济性以及排放性的基础上得出了中低转速下,在中低负荷和满负荷时,EGR率的最优值为0%。在中等负荷和中高负荷工况下,EGR率的最优值为5%。
罗露[7]（2020）在《大负荷下柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性的数值模拟研究》文中研究说明在日益严苛的排放法规和能源紧缺的双重压力下,内燃机节能减排理论和技术在界内一直备受关注。采用低碳型替代燃料结合优化的燃烧策略是实现内燃机节能减排的有效途径之一。天然气是极具发展潜力的清洁替代燃料,本文将部分柴油替换成天然气,运用三维流体仿真软件CONVERGE对柴油-天然气双燃料发动机的工作过程进行仿真计算,对比分析不同喷油策略及其耦合EGR率后对柴油-天然气双燃料RCCI发动机燃烧及排放特性的影响,优化燃烧策略,解决大负荷工况下发动机工作粗暴及燃烧和排放情况不佳等问题。在二次喷油策略下,分析精化后的柴油预喷时刻、主喷时刻、预喷油比重变化对发动机缸内压力、温度、放热率等燃烧特性。研究表明,在大负荷下适当提前喷油正时可以优化燃烧,提升发动机性能,但是过早的喷油正时会导致缸内燃烧情况恶化,燃烧效率下降。固定主喷时刻,缸温、缸压和放热率等特征参数的峰值均在SOI1=-105°CA ATDC时取得,IMEP更是取得突破性上升,此刻发动机的动力性、经济性最佳。固定预喷时刻,SOI2=-25°CA ATDC时发动机具有较高的指示热效率和燃烧效率,此时发动机性能较优。与单次喷油策略相比,二次喷射在提高发动机动力性、经济性和排放性等性能上的潜力较高。预喷油比重在0.5～0.7之间时,燃油处于最佳的分层状态,缸温和氧气浓度适中,燃烧持续期较长,发动机燃烧效率较高,同时实现了HC和CO的较低排放。最后将选定的最佳喷射时刻与不同EGR率工况相结合,计算并分析缸内燃烧过程。研究表明,大负荷下较大EGR率会导致缸内燃烧恶化,排放物增多。45%左右的EGR率可以使发动机兼具较高的动力性、经济性和排放性,降低大负荷下工作粗暴倾向,稳定燃烧过程。此燃烧策略可以在一定程度上提升发动机动力性能,但会造成碳烟的过多排放。
许凡[8]（2020）在《基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测》文中研究表明层流燃烧速度是燃料的基本燃烧特性参数之一,是湍流燃烧研究的基础,是发动机数值模拟研究的基本输入参数,对燃料的层流燃烧速度进行准确测量和预测对实际燃烧器设计和改进有重要的意义。本文基于大量的二甲醚层流燃烧速度实验及数值模拟数据,利用机器学习多变量线性回归算法、神经网络算法和遗传优化算法对宽广条件下二甲醚层流燃烧速度进行了建模预测和分析,得到了二甲醚层流燃烧速度与初始条件的准确函数关系式和三种预测模型及预测结果。本文所建立的二甲醚层流燃烧速度预测模型可为二甲醚发动机数值模拟提供简单准确的输入数据,从而节约研究成本和计算时间。论文的主要研究工作体现在以下几个方面:1)基于文献中的实验数据及二甲醚详细化学反应动力学机理和ChemkinⅡ数值模拟软件,获得了168组不同初始条件下的二甲醚/空气预混层流燃烧速度,为机器学习多变量回归模型、神经网络模型和遗传优化算法模型的建立提供样本数据。2)基于机器学习多变量回归算法,建立了二甲醚/空气预混合气层流燃烧速度随初始条件（初始温度、初始压力和当量比）的函数关系式。研究发现,回归模型预测拟合度为0.973,预测效果良好;二甲醚层流燃烧速度随初始压力呈负指数关系,随初始温度呈正指数关系,表明二甲醚层流燃烧速度随初始压力的增大而减小,随初始温度的升高而增大。3)利用机器学习神经网络算法,建立了应用于二甲醚层流燃烧速度预测的三层神经网络模型,分析了隐含层神经元个数对神经网络预测模型预测能力的影响,发现隐含层神经元个数为5时,模型预测能力最好,此时拟合度为达到0.991。4)利用智能优化遗传算法对神经网络预测模型的初始权值阈值进行了优化,得到了更为稳定和精确的遗传算法优化模型,其拟合度为0.998,获得了更好的预测能力。通过对三种模型预测能力的对比发现,神经网络模型及遗传算法优化模型对样本数据预测性能较好,但其在常温常压和高压下的预测能力不及多变量回归模型。
富迪[9]（2020）在《P50/甲醇双燃料与柴油/甲醇双燃料发动机燃烧和排放特性的对比研究》文中进行了进一步梳理本文在一台四缸高压共轨柴油机的基础上,加装甲醇控制系统,改装为双燃料发动机,并在小、中、大三个负荷,转速为1800r/min工况下运行。以P50/甲醇双燃料和柴油/甲醇双燃料为研究对象,在甲醇掺烧比为20%和40%时,对比二者的燃烧与排放规律,运用缸压传感器和燃烧分析仪等设备监测缸内压力变化,实时记录压力数据,并以此为基础计算燃烧放热率和燃烧温度。运用尾气分析仪和颗粒物粒径谱仪对双燃料发动机产生的NOx和颗粒物进行测量。根据以上指标分析两种双燃料发动机燃烧和排放特性规律。其次,引入废气再循环技术（Exhaust Gas Recirculation）,简称EGR。在小、中、大三个负荷工况下,研究不同EGR阀门开度下双燃料发动机燃烧与排放的变化规律。研究结果表明:（1）在小、中、大三个负荷下,P50/甲醇双燃料的燃烧持续时间均比柴油/甲醇双燃料和纯柴油短;在小、中、大三个负荷下,P50/甲醇双燃料的燃烧压力最高值高于柴油/甲醇和纯柴油的燃烧压力最高值;P50/甲醇双燃料的瞬时放热率最高值高于柴油/甲醇双燃料和纯柴油;在滞燃期阶段,P50/甲醇双燃料的缸内平均温度与柴油/甲醇双燃料接近,明显低于纯柴油。速燃期和缓燃期阶段,P50/甲醇双燃料缸内平均温度高于柴油/甲醇双燃料和纯柴油。进入补燃期阶段,P50/甲醇双燃料的缸内平均温度逐渐低于柴油/甲醇双燃料和纯柴油;同种负荷下,甲醇掺烧比相同时,P50/甲醇双燃料的峰值压力循环变动率低于柴油/甲醇双燃料,但高于纯柴油;EGR阀门开度增大时,两种双燃料发动机缸内压力最高值、瞬时放热率最高值、缸内平均温度均降低。（2）小负荷工况下,P50/甲醇双燃料燃烧产生的NOx略高于柴油/甲醇双燃料,但低于纯柴油;中等负荷工况下,P50/甲醇双燃料与柴油/甲醇双燃料燃烧生成的NOx相近,且低于纯柴油;大负荷工况下,P50/甲醇双燃料燃烧产生的NOx同时低于柴油/甲醇双燃料和纯柴油。EGR阀门开度增大时,两种双燃料和纯柴油燃烧排放的NOx均降低。（3）小负荷工况下,P50/甲醇双燃料发动机排放的核态颗粒物和爱根模态颗粒物的数量浓度、体积浓度略高于柴油/甲醇双燃料发动机,低于纯柴油;凝聚态颗粒物低于柴油/甲醇双燃料和纯柴油。中、大负荷工况下,P50/甲醇双燃料发动机排放的核态颗粒物、爱根模态颗粒物和凝聚态颗粒物的数量浓度、体积浓度低于柴油/甲醇双燃料和纯柴油。在小、中、大三个负荷工况下,P50/甲醇双燃料发动机排放的颗粒物几何平均粒径小于柴油/甲醇双燃料和纯柴油燃烧模式下颗粒物几何平均粒径。EGR阀门开增大时,两种双燃料和柴油燃烧排放的颗粒物数量浓度、体积浓度的变化呈上升趋势,数量浓度和体积浓度的峰值向大粒径方向偏移。
苏建仁[10]（2020）在《基于GT-Power的长城GW491QE甲醇发动机仿真分析和应用》文中指出石油危机和环境污染的日益严重,以汽油或柴油为燃料的汽车而言,寻找可再生和环保的合适燃料作为替代燃料,可以减少环境污染,并有利于新能源的普及和推广。但由于新燃料与汽油或柴油的理化特性差异,直接使用在现有的发动机上,很难达到理想的效果,所以想要使用这些新燃料,就需要对现有发动机或燃料进行适当的优化改造。选取不同的替代燃料,在建好的实际发动机模型上进行仿真试验,以及对结果数据进行分析,可以直观地了解替代燃料应用在发动机上时,所表现出来的各种特性,有利于针对性地解决问题,辨别该燃料的适用情况。这对于在寻找合适的替代燃料方面,可以缩短试验周期,减少试验费用,并提高研发效率。还能为使用替代燃料的发动机,提供参数调整、优化等方面的理论指导,具有一定的参考价值和实际意义。本文用GT-power仿真软件对现有的GW491QE发动机建模,在不改变发动机固定参数的提前下,经修正后实现仿真模型的精度达到小于4%的偏差。选用M15作为替代燃料,在修正好的发动机模型上运行,综合分析仿真发动机的动力、经济和排放性能数据,得出M15燃料合适的空燃比应用范围应该控制在12-13之间。本文中建立了甲醇燃料库,可以很便捷地实现甲醇与汽油按任一比例的混合,为甲醇汽油混合燃料的混合比例研究,提供方便;同时也为多种燃料混合比例的研究,提供参考方法。在仿真应用方面,用M5至M90不同比例的甲醇汽油混合燃料,在建好的长城GW491QE发动机上进行仿真试验,分析各种混合比例燃料在最佳空燃比中表现出来的特性,得出以下结论如下:发动机的动力性能随着甲醇含量的增加而逐渐降低,从M5降低了6.3%到M90降低了9.6%;甲醇汽油混合燃料的油耗,会随着甲醇含量的增加而升高,从M5比汽油节省约7.3%到M20大约相等,再到M90增大了大约58.2%;排放中CO的排放量随甲醇比例的增加而降低,M5到M20排放污染物含量跟汽油较为接近,M20到M90排放中CO对应的降低量从3%到42.4%。在M5-M20之间选用合适的空燃比时,发动机的动力性能、经济性能和排放性能,都能同时达到一个较好的状态。
二、几种汽车清洁代用燃料的特点与使用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、几种汽车清洁代用燃料的特点与使用（论文提纲范文）
（1）甲醇/柒油缸内双直喷HCCI发动机燃烧及排放特性的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 能源与环境问题 |
| 1.2 代用燃料在柴油机上的应用 |
| 1.2.1 烃类代用燃料 |
| 1.2.2 氢气代用燃料 |
| 1.2.3 含氧代用燃料 |
| 1.3 纯甲醇燃料研究现状 |
| 1.3.1 甲醇燃料介绍 |
| 1.3.2 纯甲醇燃料国外研究现状 |
| 1.3.3 纯甲醇燃料国内研究现状 |
| 1.4 双燃料发动机研究现状 |
| 1.4.1 双燃料发动机国外研究现状 |
| 1.4.2 双燃料发动机国内研究现状 |
| 1.5 HCCI发动机研究现状 |
| 1.5.1 HCCI发动机国内研究现状 |
| 1.5.2 HCCI发动机国内研究现状 |
| 1.6 项目来源及支持 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第2章 仿真模型的建立与验证 |
| 2.1 Converge仿真软件介绍 |
| 2.2 燃烧室模型及其网格设置 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 喷雾模型 |
| 2.4.1 液滴破碎模型 |
| 2.4.2 燃油蒸发模型 |
| 2.4.3 液滴撞壁模型 |
| 2.5 燃烧模型 |
| 2.6 排放模型 |
| 2.6.1 NO_x模型 |
| 2.6.2 碳烟模型 |
| 2.7 边界条件 |
| 2.8 模型验证 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 甲醇占能比对发动机性能的影响 |
| 3.1 甲醇占能比对燃烧特性的影响 |
| 3.1.1 缸内压力 |
| 3.1.2 压力升高率 |
| 3.1.3 甲醇对缸内温度的影响 |
| 3.1.4 滞燃期和燃烧持续期 |
| 3.1.5 缸内温度 |
| 3.1.6 温度场 |
| 3.2 甲醇占能比对排放特性的影响 |
| 3.2.1 SOOT和 NO_x |
| 3.2.2 HC和CO |
| 3.3 小结 |
| 第4章 甲醇喷醇参数对发动机性能的影响 |
| 4.1 喷醇时刻的影响 |
| 4.1.1 喷醇时刻对燃烧特性的影响 |
| 4.1.2 喷醇时刻对排放特性的影响 |
| 4.2 喷醇压力的影响 |
| 4.2.1 喷醇压力对燃烧特性的影响 |
| 4.2.2 甲醇喷油压力对排放特性的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 改变喷孔直径对发动机性能的影响 |
| 5.1 改变喷孔直径对于燃烧特性的影响 |
| 5.1.1 浓度场 |
| 5.1.2 缸内压力 |
| 5.1.3 压力升高率 |
| 5.1.4 滞燃期和燃烧持续期 |
| 5.1.5 缸内温度 |
| 5.1.6 温度场 |
| 5.2 改变喷孔直径对于排放特性的影响 |
| 5.2.1 SOOT和 NO_x |
| 5.2.2 HC和CO |
| 5.3 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）二次喷射对正丁醇发动机燃烧及排放的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 能源安全 |
| 1.1.2 环境危机 |
| 1.1.3 相关排放法律法规 |
| 1.2 正丁醇燃料的研究与应用 |
| 1.2.1 丁醇燃料的性质 |
| 1.2.2 丁醇燃料的制取与提炼技术 |
| 1.2.3 正丁醇应用于发动机代用燃料的研究现状 |
| 1.3 点燃式发动机缸内直喷与二次喷射策略 |
| 1.3.1 点燃式发动机缸内直喷技术 |
| 1.3.2 缸内直喷二次喷射策略研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容及意义 |
| 第2章 试验与控制平台及试验方法 |
| 2.1 发动机试验平台 |
| 2.1.1 试验用发动机 |
| 2.1.2 试验用测量仪器及设备 |
| 2.2 发动机控制平台 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 总体试验方案概述 |
| 2.3.2 缸内二次喷射燃料量的标定方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 二次喷射策略对正丁醇燃料发动机燃烧特性的影响 |
| 3.1 点火时刻在不同二次喷射比例下对缸内燃烧的影响 |
| 3.1.1 点火时刻在不同二次喷射比例下对缸压、放热率及缸温的影响 |
| 3.1.2 点火时刻在不同二次喷射比例下对燃烧过程的影响 |
| 3.1.3 点火时刻在不同二次喷射比例下对IMEP及扭矩的影响 |
| 3.2 二次喷射时刻对二次喷射正丁醇发动机缸内燃烧的影响 |
| 3.2.1 二次喷射时刻对缸压、放热率及缸温的影响 |
| 3.2.2 二次喷射时刻对缸内主要燃烧过程的影响 |
| 3.2.3 二次喷射时刻对IMEP及扭矩的影响 |
| 3.3 不同过量空气系数下二次喷射比例对缸内燃烧的影响 |
| 3.3.1 不同过量空气系数下二次喷射比例对缸压、放热率及缸温的影响 |
| 3.3.2 不同过量空气系数下二次喷射比例对主要燃烧过程的影响 |
| 3.3.3 不同过量空气系数下二次喷射比例对IMEP及扭矩的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 二次喷射策略对正丁醇燃料发动机排放特性的影响 |
| 4.1 点火时刻在不同二次喷射比例下对排放特性的影响 |
| 4.1.1 点火时刻在不同二次喷射比例下对HC排放的影响 |
| 4.1.2 点火时刻在不同二次喷射比例下对CO排放的影响 |
| 4.1.3 点火时刻在不同二次喷射比例下对NO_x排放的影响 |
| 4.2 二次喷射时刻对排放特性的影响 |
| 4.2.1 二次喷射时刻对HC排放的影响 |
| 4.2.2 二次喷射时刻对CO排放的影响 |
| 4.2.3 二次喷射时刻对NO_x排放的影响 |
| 4.3 不同过量空气系数下二次喷射比例对排放特性的影响 |
| 4.3.1 不同过量空气系数下二次喷射比例对HC排放的影响 |
| 4.3.2 不同过量空气系数下二次喷射比例对CO排放的影响 |
| 4.3.3 不同过量空气系数下二次喷射比例对NO_x排放的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 全文总结和工作展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（3）甲醇/PODE双燃料化学反应机理模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 能源危机 |
| 1.1.2 环境问题 |
| 1.2 柴油机煤基代用燃料的研究现状 |
| 1.2.1 甲醇在柴油机上的应用 |
| 1.2.2 聚甲氧基二甲醚在柴油机上的应用 |
| 1.2.3 甲醇/PODE双燃料的研究现状 |
| 1.3 柴油机煤基代用燃料化学动力学机理研究现状 |
| 1.3.1 甲醇化学动力学机理研究进展 |
| 1.3.2 聚甲氧基二甲醚化学动力学机理研究进展 |
| 1.4 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 化学动力学理论与仿真计算 |
| 2.1 化学动力学基础理论 |
| 2.1.1 化学反应速率 |
| 2.1.2 反应历程 |
| 2.1.3 化学动力学的计算方法 |
| 2.2 化学反应机理简化方法 |
| 2.2.1 敏感性分析 |
| 2.2.2 直接关系图法 |
| 2.2.3 基于误差传播的直接关系图法 |
| 2.3 CHEMKIN-PRO软件概述 |
| 2.3.1 CHEMKIN-PRO软件的计算体系 |
| 2.3.2 CHEMKIN-PRO软件的反应模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 甲醇/PODE双燃料反应机理模型的构建 |
| 3.1 双燃料反应机理构建思路 |
| 3.2 甲醇氧化反应路径分析 |
| 3.3 PODE_3 氧化反应路径分析 |
| 3.4 PODE_3 化学动力学简化模型 |
| 3.4.1 PODE_3 化学反应机理的简化 |
| 3.4.2 PODE_3 简化反应机理的验证 |
| 3.5 污染物排放生成模型 |
| 3.5.1 NOx生成机理 |
| 3.5.2 PAHs子机理 |
| 3.6 甲醇/PODE双燃料化学动力学简化模型 |
| 3.6.1 反应机理的耦合 |
| 3.6.2 双燃料反应机理分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 甲醇/PODE双燃料反应机理模型的优化及验证 |
| 4.1 双燃料反应机理的滞燃期预测 |
| 4.1.1 反应机理对滞燃期预测的优化 |
| 4.1.2 反应机理对滞燃期预测的验证 |
| 4.2 双燃料反应机理的层流火焰速度预测 |
| 4.2.1 反应机理对层流火焰速度预测的优化 |
| 4.2.2 反应机理对层流火焰速度预测的验证 |
| 4.3 双燃料反应机理对关键组分浓度的验证 |
| 4.4 双燃料反应机理对HCCI燃烧参数的验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 附录 |
（4）煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 煤基费托合成柴油的研究现状 |
| 1.2.1 煤基合成燃料的生产现状 |
| 1.2.2 煤基合成柴油的特性 |
| 1.2.3 费托合成柴油国内外研究现状 |
| 1.3 含氧燃料的国内外研究现状 |
| 1.3.1 醇类燃料 |
| 1.3.2 醚类燃料 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 |
| 第2章 三维数值仿真平台的搭建 |
| 2.1 三维数值仿真模型的建立 |
| 2.1.1 几何模型建立 |
| 2.1.2 计算网格划分及求解器设置 |
| 2.1.3 控制方程与计算模型 |
| 2.1.4 边界条件与初始条件 |
| 2.2 构建化学反应简化机理的研究工具与方法 |
| 2.2.1 计算模型 |
| 2.2.2 化学反应机理简化方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 煤基合成柴油及其混合燃料简化机理的构建 |
| 3.1 煤基合成柴油单组分模型燃料机理确定 |
| 3.2 煤基合成柴油多组分模型燃料机理构建 |
| 3.2.1 多组分模型燃料的构建 |
| 3.2.2 多组分模型燃料基础组分机理的选取 |
| 3.2.3 NO_x和PAH生成机理 |
| 3.2.4 多组分模型燃料简化机理的构建 |
| 3.2.5 多组分模型燃料简化机理的验证 |
| 3.3 煤基合成柴油混合燃料简化机理构建 |
| 3.3.1 二甲醚及乙醇化学反应机理的选取 |
| 3.3.2 二甲醚及乙醇化学反应机理的简化 |
| 3.3.3 煤基合成柴油的混合燃料简化机理验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 煤基合成柴油及其含氧混合燃料的燃烧及排放特性仿真分析 |
| 4.1 煤基合成柴油的燃烧及排放特性 |
| 4.1.1 喷油正时对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.1.2 喷油压力对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.1.4 进气氧浓度对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.2 煤基合成柴油混合燃料的燃烧及排放特性 |
| 4.2.1 掺混不同含氧燃料对燃烧及排放的影响 |
| 4.2.2 二甲醚掺混比例对燃烧及排放的影响 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）车载制氢系统设计及发动机掺氢性能仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 新能源汽车概述 |
| 1.1.1 混合动力电动汽车 |
| 1.1.2 纯电动汽车 |
| 1.1.3 代用燃料汽车 |
| 1.1.4 燃料电池电动汽车 |
| 1.2 氢气应用现状简述 |
| 1.2.1 氢能源发展历程 |
| 1.2.2 氢气的储存与运输 |
| 1.3 电解水制氢概述 |
| 1.3.1 制氢反应式 |
| 1.3.2 阴极析氢反应 |
| 1.3.3 阳极析氢反应 |
| 1.4 电解水催化剂种类 |
| 1.5 本文研究目标与思路 |
| 2 新型非贵金属催化电极的设计制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新型催化电极的制备 |
| 2.2.1 试验试剂 |
| 2.2.2 试验仪器 |
| 2.2.3 Fe-Ni_2P/NF催化电极制备 |
| 2.3 催化电极测试性能参数及方法 |
| 2.3.1 催化电极测试性能参数 |
| 2.3.2 测试方法 |
| 2.4 新型催化电极纳米结构与形貌特征分析 |
| 2.5 电化学性能测试结果分析 |
| 2.5.1 催化电极在碱性溶液中的析氢性能测试 |
| 2.5.2 催化电极在碱性溶液中的析氧性能测试 |
| 2.5.3 催化电极在碱性溶液中的电解水性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 随车制氢系统的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 储水单元设计及部件选择 |
| 3.3 电解槽设计及部件选择 |
| 3.4 车载制氢系统气体干燥及运输装置 |
| 3.5 车载制氢系统传感器及仪表选择 |
| 3.5.1 温度传感器选择 |
| 3.5.2 压力传感器选择 |
| 3.5.3 气体流量传感器的选型 |
| 3.5.4 水位及PH检测系统设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 内燃机掺氢燃烧性能研究与应用仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺氢发动机仿真简介与模型建立 |
| 4.2.1 内燃机仿真软件简介 |
| 4.2.2 GT-Power仿真原理方程 |
| 4.2.3 掺氢内燃机计算模型建立 |
| 4.3 掺氢发动机仿真模型数据分析 |
| 4.3.1 燃油经济性 |
| 4.3.2 动力性 |
| 4.3.3 排放性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）中低转速下不同EGR率对氢燃料发动机性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 能源问题与环境问题 |
| 1.2.2 发动机代用燃料的发展 |
| 1.3 氢燃料发动机的研究现状 |
| 1.4 废气再循环技术研究现状 |
| 1.5 研究意义 |
| 1.6 研究内容与研究方法 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究方法 |
| 1.7 本章小结 |
| 2 模型的建立与参数设置 |
| 2.1 氢燃料内燃机三维模型的建立 |
| 2.1.1 研究对象 |
| 2.1.2 模型的建立与网格划分 |
| 2.2 主要参数的设定 |
| 2.2.1 初始条件 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.2.3 计算步长的选取 |
| 2.3 研究方案 |
| 2.3.1 研究参数的确定 |
| 2.3.2 变量参数的选取依据 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 数值模型的建立 |
| 3.1 AVL-Fire软件介绍 |
| 3.2 控制方程与计算模型的选择 |
| 3.2.1 基本控制方程 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 燃烧模型 |
| 3.2.4 NO_x生成模型 |
| 3.3 控制方程的离散和求解方法 |
| 3.3.1 离散方法 |
| 3.3.2 求解算法 |
| 3.4 模型的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 EGR率对混合气形成的影响 |
| 4.1 EGR率对进气道空气进口质流量的影响 |
| 4.2 EGR率对缸内湍动能的影响 |
| 4.3 EGR对氢发动机均匀性的影响 |
| 4.4 EGR率对进气成分的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 EGR对氢发动机燃烧和排放特性的影响 |
| 5.1 EGR率对缸内燃烧特性的影响 |
| 5.1.1 EGR率对缸内燃烧始点的影响 |
| 5.1.2 EGR对氢发动机燃烧持续期的影响 |
| 5.1.3 EGR率对缸内温度和瞬时放热率峰值的影响 |
| 5.1.4 EGR率对缸内压力的影响 |
| 5.2 EGR对氢发动机动力性的影响 |
| 5.3 EGR对氢发动机经济性的影响 |
| 5.4 EGR对氢发动机排放特性的影响 |
| 5.5 最佳EGR率的评价标准与确定 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）大负荷下柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 内燃机新型工作方式 |
| 1.2.1 代用燃料发动机发展概况 |
| 1.2.2 内燃机新型燃烧模式 |
| 1.3 柴油-天然气双燃料发动机概述 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容及目的 |
| 第二章 三维数值模拟理论基础 |
| 2.1 CONVERGE软件简介 |
| 2.1.1 CONVERGE网格处理技术 |
| 2.1.2 化学反应机理及简介 |
| 2.2 基本控制方程 |
| 2.3 计算模型 |
| 2.3.1 湍流模型 |
| 2.3.2 喷雾模型 |
| 2.3.3 燃烧模型 |
| 2.3.4 传热模型 |
| 2.3.5 排放模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油-天然气双燃料发动机建模及模型标定 |
| 3.1 气缸几何模型的建立 |
| 3.2 气缸计算模型的建立 |
| 3.2.1 模型前处理 |
| 3.2.2 边界划分及设置 |
| 3.2.3 初始条件 |
| 3.2.4 子模型设置 |
| 3.3 仿真模型的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油-天然气双燃料发动机喷油策略研究 |
| 4.1 预喷时刻对发动机燃烧及排放过程的影响 |
| 4.1.1 预喷时刻对缸压和放热率的影响 |
| 4.1.2 预喷时刻对缸温和燃烧性能的影响 |
| 4.1.3 预喷时刻对排放的影响 |
| 4.2 主喷时刻对发动机燃烧及排放过程的影响 |
| 4.2.1 主喷时刻对缸压和放热率的影响 |
| 4.2.2 主喷时刻对缸温和燃烧性能的影响 |
| 4.2.3 主喷时刻对排放的影响 |
| 4.3 喷油比重对发动机燃烧及排放过程的影响 |
| 4.3.1 喷油比重对缸压和放热率的影响 |
| 4.3.2 喷油比重对缸温和燃烧性能的影响 |
| 4.3.3 喷油比重对排放的影响 |
| 4.4 单次喷射与二次喷射方式下的燃烧与排放性能的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多喷策略耦合EGR对发动机工作过程的影响 |
| 5.1 最佳预喷时刻耦合EGR率对发动机燃烧及排放的影响 |
| 5.1.1 不同EGR率对缸压和放热率的影响 |
| 5.1.2 不同EGR率对缸温和燃烧性能的影响 |
| 5.1.3 不同EGR率对排放的影响 |
| 5.2 最佳主喷时刻耦合EGR率对发动机燃烧及排放的影响 |
| 5.2.1 不同EGR率对缸压和放热率的影响 |
| 5.2.2 不同EGR率对缸温和燃烧性能的影响 |
| 5.2.3 不同EGR率对排放的影响 |
| 5.3 最佳主、预喷时刻耦合EGR率对发动机燃烧及排放的影响 |
| 5.3.1 不同EGR率对缸压和放热率的影响 |
| 5.3.2 不同EGR率对缸温和燃烧性能的影响 |
| 5.3.3 不同EGR率对排放的影响 |
| 5.4 几种燃烧策略下发动机燃烧及排放性能的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士期间参加的科研项目 |
（8）基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 新型洁净替代燃料概述 |
| 1.3 二甲醚研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 研究方法介绍 |
| 2.1 机器学习的发展及应用现状 |
| 2.2 机器学习常用算法介绍 |
| 2.3 数据样本库的建立 |
| 第三章 多变量回归预测模型研究 |
| 3.1 模型建立依据 |
| 3.1.1 层流燃烧速度与当量比的关系 |
| 3.1.2 层流燃烧速度与混合气初始温度的关系 |
| 3.1.3 层流燃烧速度与混合气初始压力的关系 |
| 3.1.4 二甲醚层流燃烧速度分析式的建立 |
| 3.2 多变量回归模型的建立 |
| 3.3 模型预测结果分析 |
| 3.3.1 模型评价 |
| 3.3.2 高压条件下模型预测评价 |
| 3.3.3 初始温度和压力对层流燃烧速度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 神经网络预测模型研究 |
| 4.1 神经网络预测模型的建立 |
| 4.2 神经网络预测模型性能分析 |
| 4.3 神经网络预测模型与多变量回归模型的对比 |
| 4.3.1 拟合度对比 |
| 4.3.2 高压条件下预测效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 神经网络预测模型优化研究 |
| 5.1 传统遗传算法原理 |
| 5.2 基于遗传算法的神经网络优化模型的建立 |
| 5.3 最优神经网络预测模型预测性能分析 |
| 5.3.1 遗传算法优化效果分析 |
| 5.3.2 三种预测模型的对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）P50/甲醇双燃料与柴油/甲醇双燃料发动机燃烧和排放特性的对比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 化石能源紧缺 |
| 1.1.2 大气环境污染 |
| 1.2 交通新能源使用现状 |
| 1.2.1 交通能源分类 |
| 1.2.2 交通新能源使用现状 |
| 1.3 双燃料发动机的发展 |
| 1.3.1 双燃料发动机技术 |
| 1.3.2 双燃料发动机应用现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 双燃料发动机系统与试验方法 |
| 2.1 试验发动机基本参数及试验台架 |
| 2.2 甲醇供给系统 |
| 2.2.1 甲醇存储箱 |
| 2.2.2 滤清器 |
| 2.2.3 甲醇供给泵 |
| 2.2.4 甲醇共轨管 |
| 2.2.5 喷醇器 |
| 2.3 控制系统 |
| 2.3.1 甲醇控制系统 |
| 2.3.2 双燃料电控系统 |
| 2.4 测试系统 |
| 2.5 试验方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 试验数据处理 |
| 3.1 平均有效压力 |
| 3.2 燃烧放热率 |
| 3.3 缸内平均温度 |
| 3.4 甲醇掺烧比 |
| 3.5 循环变动率 |
| 第四章 燃烧特性分析对比 |
| 4.1 喷射策略 |
| 4.2 着火延迟期和燃烧持续期 |
| 4.2.1 着火延迟期 |
| 4.2.2 燃烧持续期 |
| 4.3 缸内燃烧压力 |
| 4.3.1 不同负荷及掺烧比下燃烧压力对比研究 |
| 4.3.2 不同EGR开度及掺烧比下燃烧压力对比研究 |
| 4.4 瞬时放热率 |
| 4.4.1 不同负荷及掺烧比下瞬时放热率对比研究 |
| 4.4.2 不同EGR及掺烧比下瞬时放热率对比研究 |
| 4.5 缸内平均温度 |
| 4.5.1 不同负荷及掺烧比下缸内平均温度对比研究 |
| 4.5.2 不同EGR及掺烧比下缸内平均温度对比研究 |
| 4.6 燃烧循环变动 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 排放特性对比研究 |
| 5.1 NO_x的排放 |
| 5.1.1 负荷对双燃料发动机NO_x排放的影响 |
| 5.1.2 EGR对双燃料发动机NO_x排放的影响 |
| 5.2 超细颗粒物排放 |
| 5.2.1 负荷对超细颗粒物数量浓度和体积浓度影响 |
| 5.2.2 EGR对超细颗粒物排放影响 |
| 5.2.3 不同负荷下三种模态颗粒物数量浓度对比 |
| 5.2.4 颗粒物几何平均粒径 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于GT-Power的长城GW491QE甲醇发动机仿真分析和应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源问题 |
| 1.1.2 环境问题 |
| 1.1.3 汽油机代用燃料研究及使用现状 |
| 1.1.4 本文的研究目的及意义 |
| 1.2 甲醇燃料国内外研究现状 |
| 1.2.1 甲醇燃料国外研究现状 |
| 1.2.2 甲醇燃料国内研究现状 |
| 1.3 GT-Power软件国内外研究现状 |
| 1.3.1 GT-Power软件国外研究现状 |
| 1.3.2 GT-Power软件国内研究现状 |
| 1.4 发动机仿真技术 |
| 1.4.1 GT-power软件简介 |
| 1.4.2 计算机仿真技术的优点 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 汽油机模型参数的确立 |
| 2.1 GW491QE发动机的基本参数 |
| 2.2 燃料性能指标 |
| 2.3 发动机性能评价指标 |
| 2.3.1 动力性能指标 |
| 2.3.2 经济性能指标 |
| 2.3.3 排放性能指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 GW491QE发动机仿真模型的建立 |
| 3.1 GT-Power的建模流程 |
| 3.2 GW491QE发动机仿真模型的建立过程 |
| 3.2.1 建模所需的基本参数 |
| 3.2.2 单缸汽油机建模过程 |
| 3.2.3 四缸汽油机建模过程 |
| 3.3 GW491QE发动机仿真模型的验证 |
| 3.3.1 GW491QE发动机的实测参数 |
| 3.3.2 GW491QE发动机仿真与实测结果参数对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 GW491QE发动机以甲醇为燃料仿真模型参数的设定和分析 |
| 4.1 GW491QE甲醇发动机仿真模型参数的设定 |
| 4.2 运行结果分析 |
| 4.3 空燃比的优化分析 |
| 4.3.1 空燃比的优化过程和分析 |
| 4.3.2 结论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 GW491QE甲醇发动机仿真的应用 |
| 5.1 甲醇汽油在各种混合比例下的最佳空燃比分析 |
| 5.1.1 甲醇燃料仿真试验条件 |
| 5.1.2 甲醇燃料仿真试验过程和分析 |
| 5.1.3 结论 |
| 5.2 仿真试验结果验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 本课题研究总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请学位期间发表的学术论文 |
四、几种汽车清洁代用燃料的特点与使用（论文参考文献）
- [1]甲醇/柒油缸内双直喷HCCI发动机燃烧及排放特性的仿真研究[D]. 米一铭. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]二次喷射对正丁醇发动机燃烧及排放的影响研究[D]. 崔世科. 吉林大学, 2021(01)
- [3]甲醇/PODE双燃料化学反应机理模型研究[D]. 高婉莹. 江苏大学, 2020(02)
- [4]煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究[D]. 孙钰翔. 吉林大学, 2020(08)
- [5]车载制氢系统设计及发动机掺氢性能仿真研究[D]. 孙立锋. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]中低转速下不同EGR率对氢燃料发动机性能的影响[D]. 刘永辉. 华北水利水电大学, 2020
- [7]大负荷下柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性的数值模拟研究[D]. 罗露. 武汉科技大学, 2020(01)
- [8]基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测[D]. 许凡. 长安大学, 2020(06)
- [9]P50/甲醇双燃料与柴油/甲醇双燃料发动机燃烧和排放特性的对比研究[D]. 富迪. 长安大学, 2020(06)
- [10]基于GT-Power的长城GW491QE甲醇发动机仿真分析和应用[D]. 苏建仁. 天津职业技术师范大学, 2020(06)