吉林大學(xué)碩士研究生論文開題報告米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)工作過程仿真與優(yōu)化研究

姓名：學(xué)號：專業(yè)：導(dǎo)師：匯報內(nèi)容課題背景和研究意義一主要研究內(nèi)容二

研究方法及技術(shù)路線三四前期工作基礎(chǔ)與條件

工作計劃安排五

國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀六一、課題背景和研究意義

世界石油資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化世界天然氣儲量豐富，燃燒清潔。天然氣汽車得到迅速發(fā)展背景意義一、課題背景和研究意義背景意義天然氣發(fā)動機(jī)存在熱效率低、燃料消耗高等問題，影響了天然氣發(fā)動機(jī)的發(fā)展米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)有良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性，降低發(fā)動機(jī)排溫通過研究米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)工作過程變化規(guī)律能為下一步工程應(yīng)用與開發(fā)提供理論依據(jù)二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀美國60年代，美國Norberg公司研究米勒循環(huán)增壓煤氣機(jī)，采取進(jìn)氣門提前關(guān)閉（40°CA.bBDC），幾何壓縮比為11.8，平均有效壓力達(dá)到1.55MPa,排氣溫度400℃，燃料消耗率為1100千卡/小時日本90年代末，三菱重工和大阪燃?xì)夤荆芯苛擞糜跓犭娐?lián)供用的米勒循環(huán)重型天然氣發(fā)動機(jī)，采取進(jìn)氣門晚關(guān)（有效壓縮比為11）、膨脹比為15，設(shè)計主燃燒室同時優(yōu)化進(jìn)氣渦流比和預(yù)燃室，采取合適的增壓壓力彌補(bǔ)進(jìn)氣損失。平均有效壓力達(dá)1.50MPa，熱效率42.2%，2000年4月上市世界上第一臺280KW的稀燃天然氣發(fā)動機(jī)。二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀瑞典蘭德大學(xué)利用GT-Power建立VOLVO9.4升天然氣發(fā)動機(jī)模型，設(shè)定幾何壓縮比為10.5，采取進(jìn)氣門早關(guān)（EIVC）和進(jìn)氣門晚關(guān)（LIVC）及單級渦輪增壓，EGR和中冷器，研究發(fā)現(xiàn)米勒循環(huán)能降低缸內(nèi)溫度，提高熱效率，降低燃料消耗及排放。大連交通大學(xué)建立GT-Power發(fā)動機(jī)模型，采用延遲關(guān)閉進(jìn)氣門方式降低有效壓縮比及減小燃燒室容積增大膨脹比，選定膨脹比為15，同時依靠外部增壓和調(diào)整點(diǎn)火時間進(jìn)行優(yōu)化，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)熱效率提高，燃油消耗降低，NOx排放降低。三、主要研究內(nèi)容增大幾何壓縮比發(fā)動機(jī)爆震、熱負(fù)荷高進(jìn)氣門晚關(guān)容積效率低增壓壓力、點(diǎn)火時刻動力性下降矛盾矛盾MillerCycle三、主要研究內(nèi)容建立天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道-燃燒室模型1.模擬仿真天然氣發(fā)動機(jī)的工作過程，并對模型進(jìn)行驗證

2.

3.分析仿真模擬結(jié)果，對米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)各影響參數(shù)聯(lián)合仿真，確定一個最優(yōu)區(qū)域4.3.研究壓縮比、進(jìn)氣晚關(guān)角、點(diǎn)火時刻、增壓壓力對米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)工作過程的影響規(guī)律2.四、研究方法及技術(shù)路線利用三維CAD軟件Pro/E建立天然氣發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道-燃燒室?guī)缀文Ｐ?。用AVLFIRE前處理模塊FH對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分研究方法技術(shù)路線分析模擬結(jié)果，提出改進(jìn)方案，對進(jìn)氣道-燃燒室模型進(jìn)行優(yōu)化利用AVLFIRE軟件進(jìn)行原機(jī)模擬計算，模擬結(jié)果與試驗結(jié)果比較，驗證模型準(zhǔn)確性用AVLFIRE軟件進(jìn)行模擬仿真，研究壓縮比、進(jìn)氣晚關(guān)角等對米勒循環(huán)天然氣發(fā)動機(jī)性能的影響五、前期工作基礎(chǔ)與條件進(jìn)行仿真與優(yōu)化研究劃分網(wǎng)格建立進(jìn)氣道-燃燒室?guī)缀文Ｐ兔桌昭h(huán)的關(guān)鍵技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)閱讀專業(yè)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)三維CAD建模軟件—Pro/E學(xué)習(xí)AVLFIRE軟件將要進(jìn)行的工作六、工作計劃安排時間安排工作內(nèi)容2011.05-2011.09選題，閱讀專題文獻(xiàn),學(xué)習(xí)仿真軟件2011.09-2011.10撰寫文獻(xiàn)閱讀報告、開題報告2011.11-2012.01建立進(jìn)氣道-燃燒室模型，利用AVLFIRE劃分網(wǎng)格2012.02-2012.05校模，模擬研究計算2012.06-2013.01分析模擬結(jié)果，提出改進(jìn)方案，優(yōu)化仿真模型，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)2013.02-2013.05撰寫畢業(yè)論文ThankYou請老師指正世界CNG汽車保有量我國CNG汽車保有量進(jìn)氣道-燃燒室模型進(jìn)氣道-燃燒室模型本文要對進(jìn)氣門晚關(guān)角調(diào)節(jié)，所以要用進(jìn)氣道模型（內(nèi)有進(jìn)氣門）米勒循環(huán)與奧托循環(huán)米勒循環(huán)與奧托循環(huán)

OttoCycleMillerCycle進(jìn)氣門關(guān)閉時刻（aBDC）4680膨脹比13.115.0有效