毕业论文课题相关文献综述

内燃机的燃烧排气中含有许多危害人类健康的有害成分，如氮氧化物、未燃碳氢化合物、一氧化氮、微粒物等。柴油机燃烧是喷雾燃烧，喷雾过程中燃油与空气的混合状况是影响其经济性和排放性的重要因素。对于中小缸径柴油机，油束不可避免的会与燃烧室壁面相撞，在燃烧室壁面形成油膜，使燃油在壁面堆积。研究发现，这种燃油 壁面 堆积是形成HC、碳烟的主要原因，因此深入研究柴油喷雾的撞壁过程对提高发动机的排放性能有非常重要的意义。

本课题利用大型CFD软件STAR-CD对柴油喷雾撞壁混合气形成的过程进行数值模拟研究。燃油平板撞壁混合过程的影响因素方面，包括撞壁距离、喷油角度，喷油参数（喷油压力、喷油规律、喷嘴结构、喷孔直径），环境温度和压力，缸内气流运动的影响。对不同初始条件下喷雾液滴分布、浓度分布、温度分布和压力分布分别进行对比研究。

苏万华,史绍熙,赵奎翰,王辉,王金华对中小缸径直喷式柴油机喷雾特性进行了研究，发现燃烧室壁面对油束发展的干涉对柴油机燃空混合过程具有重要影响.当油束与壁面撞击时,出现一个强化紊流混合的过渡过程.此时喷雾锥角增大,空气卷吸率提高.当油束沿壁面发展时,存在很大的近壁浓度梯度,但由于近壁区域低紊流强度和低浓度脉动,油束在垂直于壁面方向上扩散率比空间油束径向扩散率低得多,使浓混合气集中于壁面,形成相对稳定浓混合气堆积.壁喷出现之后,喷射诱导的气流运动在油束周围形成环涡运动,环涡运动抑制空气与燃烧产物的混合,使产物高温持续时间加长,NOx排放增加^[1]。

史绍熙，李理光，龚允恰，许斯都，黄叶舟对直喷式柴油机高压喷雾特性进行了研究 ，发现喷雾中的索特平均直径ＳＭＤ随喷油压力升高或喷嘴孔径减小而明显下降；采用小孔径喷嘴既有利于提高喷油压力，又有利于全工况范围的雾化改善。喷雾空间粒度分布特征是：ＳＭＤ在喷雾轴线方向呈两头大，中间小，在喷雾径向上呈外边大，内边小。环境密度增大，ＳＭＤ值上升^[2]。

苏万华， 林荣文， 谢辉， 史绍熙研究了燃烧室壁面形状对撞壁射流气体混合过程的影响，燃烧室壁面形状会影响撞壁射流气体沿壁发展过程。实验发现：射流气体撞壁后主要沿壁面发展，近壁区域会形成浓混合气层，并且混合很慢^[3]。

乔信起,宋永臣,李明华,高希彦,陈家骅,黄震对 柴油机伞喷嘴喷油过程和喷雾特性进行了研究 ，发现燃油系统其他部分不变的情况下 ,伞喷嘴的喷油规律图呈近似三角形 ,最高喷油率和平均喷油率远高于多孔喷嘴 ;伞形喷雾径向贯穿距离远小于多孔喷雾 ,喷雾锥角在喷雾早期急剧减小。伞喷嘴喷油特性的研究对相应燃烧系统工作过程的组织和燃烧过程、性能的分析具有指导作用^[4]。

姚春德对油束撞击形成混合气及其燃烧过程的机理进行了研究 ，发现燃油经撞击后可显著地增大油束扩散角、不同程度地影响了燃油束的贯穿度，但对燃油束撞击前后滴径变化的影响不大。混合气形成及其燃烧过程的高速摄影研究结果表明，燃油束撞击雾化对加快燃油与空气的混合并促进其火焰扩展起到重要作用。另外撞击反弹方向和喷油压力等也是影响混合气形成和燃烧的重要因素^[5]。

余皎 ;赵昌普 ;苏万华对柴油喷雾撞壁混合过程进行了研究 ，研究表明柴油从喷孔喷出后很快达到壁面,在壁面形成壁面射流,这一部分燃油不能充分与燃烧室中的空气混合^[6]。

武涛对LPG/柴油混合燃料喷雾进行了研究 ，发现速度分布曲线显示低速和高速液滴的数目均较少，中间速度的液滴数目较多，当液滴尺寸较小时，液滴速度数目分布曲线平缓，且高速液滴的数目相对较多，说明小直径液滴速度范围较广；喷射速度越大，小直径液滴相对越多，雾化质量越好^[7]。

万吉安对柴油机燃油高压喷雾PIV测量及数值模拟进行了研究，发现提高喷射压力、采用小孔径喷嘴、多孔喷射以及合理的喷雾撞壁设计有利于加快油气的混合过程,提高混合气生成质量,从而改善燃烧过程,降低有害物的排放量^[8]。