基于LabVIEW不同燃燒室形狀的天然氣發(fā)動機排放預(yù)測.pdf

1、能源和排放污染問題是21世紀(jì)汽車發(fā)動機的兩大研究主題，世界各國定出愈加苛刻的排放法規(guī)，以限制汽車發(fā)動機排放量，并積極進(jìn)行各方面研究，采取措施來緩解能源日漸枯竭和環(huán)境惡化問題。點燃式發(fā)動機燃料眾多，包括汽油、天然氣、液化石油氣、摻氫氣天然氣等，其中天然氣具有含碳量低熱值高等特點，而且儲量豐富，易于儲存和運輸，它作為一種清潔燃料，已經(jīng)成為一種重要的發(fā)動機能源并得到廣泛使用。國內(nèi)外很多學(xué)者也進(jìn)行了大量相關(guān)的理論和實驗研究，研究包括工作過程模擬

2、、燃燒化學(xué)動力學(xué)機理研究、排放性能以及綜合性能研究等，對它的排放研究更是人們追逐的熱點。借鑒前人成果，本文以LabVIEW為軟件平臺，以天然氣發(fā)動機為主要研究對象，建立了點燃式發(fā)動機的排放預(yù)測程序，主要工作包括：
　　 (1)建立了點燃式發(fā)動機的準(zhǔn)維排放預(yù)測模型：包括利用雙區(qū)模型預(yù)測CO、CO2、O，、H，、H2O、OH、H、O、NO、NO、這10種燃燒平衡產(chǎn)物的排放，和在燃燒平衡計算基礎(chǔ)上，利用Zeldovich部分平衡濃度法

3、預(yù)測NO排放。
　　 (2)在LabVIEW中實現(xiàn)點燃式發(fā)動機排放預(yù)測程序，為使程序通用化，以適應(yīng)不同燃料、不同機型和不同工況的變參數(shù)計算需求，將表征燃料種類、機型和工況的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)分類并界面化，并以6135ZG天然氣發(fā)動機和492Q型汽油機為例來說明程序不同燃料、不同機型和變工況的功能。
　　 (3)考慮到進(jìn)行燃燒階段幾何參數(shù)計算時燃燒室形狀差異的影響，論文選擇5種典型的點燃式發(fā)動機燃燒室：天然氣發(fā)動機淺盆形燃

4、燒室、半球形燃燒室、碗形燃燒室、楔形燃燒室、浴盆形燃燒室，將這5種燃燒室尺寸參數(shù)化，在節(jié)點積分法基礎(chǔ)上，根據(jù)各自的特點，確定了相應(yīng)的燃燒幾何參數(shù)計算方法(包括節(jié)點劃分方法和積分疊加公式)，并編寫了相應(yīng)的程序。
　　 (4)以6135ZG天然氣發(fā)動機為驗證和應(yīng)用實例：首先預(yù)測了額定工況下10種燃燒平衡產(chǎn)物排放和非平衡產(chǎn)物NO排放，驗證了程序的正確性，同時分析了這一工況下CO、CO2、NO三種排放物缸內(nèi)變化規(guī)律；隨后預(yù)測分析了壓縮比