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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 溶气燃油喷射微粒化和燃烧研究现状3

1.2.1 溶气燃油喷射微粒化研究现状3

1.2.2 溶气燃油喷射燃烧研究现状5

第2章 液体微粒化理论与溶气柴油喷射微粒化实验研究6

2.1 液体微粒化理论研究概述6

2.1.1 液滴的分裂7

2.1.2 喷射液柱的分裂8

2.1.3 液体喷射微粒化稳定性曲线9

2.1.4 影响液体喷射雾化的主要因素13

2.1.5 喷雾特性的评价指标15

2.2 液体喷射微粒化粒子、雾场测量方法20

2.2.1 影响测定的主要因素20

2.2.2 接触测量法21

2.2.3 非接触测量法22

2.2.4 激光相位多普勒技术粒径测试原理28

2.3 溶气柴油喷射微粒化研究实验与测试系统29

2.3.1 溶气柴油喷射微粒化实验装置29

2.3.2 溶气柴油喷射微粒化实验测量装置32

2.3.3 溶气柴油喷射微粒化实验、测量系统33

2.4 溶气柴油喷射微粒化实验研究方法34

2.4.1 均匀溶气燃油的制取方法34

2.4.2 溶气量的测定35

2.4.3 流量系数的测定36

2.4.4 喷雾构造与喷孔内流态的拍摄36

2.4.5 喷射雾化粒径测量点位置36

第3章 溶气柴油喷射雾化机理研究38

3.1 溶气浓度对溶气柴油喷射雾化的影响38

3.1.1 燃油溶气规律38

3.1.2 喷雾锥角的变化41

3.1.3 溶气量对喷雾结构特征的影响42

3.1.4 溶气量对喷孔流量系数的影响43

3.1.5 溶气量对喷雾粒径的影响44

3.2 喷孔尺度对溶气柴油喷射雾化的影响46

3.2.1 喷孔尺度对溶气柴油喷雾结构特征的影响46

3.2.2 喷孔尺度对溶气柴油喷雾锥角的影响48

3.2.3 喷孔尺度对溶气柴油喷射流量系数的影响49

3.2.4 喷孔尺度对溶气柴油喷雾粒径的影响50

3.3 喷射压力对溶气柴油喷射雾化的影响52

3.3.1 喷射压力对溶气柴油喷雾结构特征的影响52

3.3.2 喷射压力对溶气柴油喷雾锥角的影响53

3.3.3 喷射压力对溶气柴油喷射流量系数的影响54

3.3.4 喷射压力对溶气柴油喷雾粒径的影响55

3.4 喷孔形状对溶气柴油喷射雾化的影响57

3.4.1 喷孔形状对喷射雾化的影响57

3.4.2 喷孔孔内的流态与压力分布60

3.4.3 R型喷孔孔内流态64

3.5 喷雾环境压力、温度对溶气柴油喷射雾化的影响65

3.6 溶气性质对溶气柴油喷射雾化的影响66

3.6.1 空气对溶气柴油喷射雾化的影响66

3.6.2 LPG对溶气柴油喷射微粒化的影响74

3.6.3 甲烷对煤油和柴油稳态喷雾特性的影响76

3.6.4 含甲缩醛柴油喷雾和燃烧排放特性77

3.7 溶气柴油喷射微粒化计算77

3.8 溶气柴油喷射雾化理论分析80

3.8.1 喷孔内的流态81

3.8.2 溶气柴油喷射雾化的相变特性85

3.8.3 溶气柴油喷射雾化的微观分析88

第4章 内燃机溶气燃油喷射燃烧数值模拟基础93

4.1 燃油喷射燃烧数值模型概述93

4.1.1 燃烧模型的基本原理及特点93

4.1.2 燃烧模型的分类94

4.2 燃油喷射燃烧数值模拟模型基础97

4.2.1 KIVA的基本控制方程98

4.2.2 KIVA程序应用的主要子模型99

第5章 溶气燃油喷射燃烧数值模拟114

5.1 国内外溶气燃油喷射燃烧试验研究114

5.1.1 国内研究情况114

5.1.2 国外研究情况115

5.2 溶气燃油喷射燃烧数值模型117

5.2.1 喷雾模型的修改及CO2扩散量的确定118

5.2.2 混合燃烧模型120

5.2.3 溶气量变化模型121

5.3 溶气燃油喷射燃烧数值模拟分析122

5.3.1 数值模拟计算的参数与网格122

5.3.2 CO2浓度对溶气柴油喷射燃烧组分NOx、soot的影响123

5.3.3 CO2溶气浓度对溶气柴油喷射燃烧温度的影响125

5.3.4 CO2溶气浓度对燃烧放热率的影响126

5.3.5 CO2溶气浓度对燃烧过程的影响127

5.3.6 不同溶气量对燃烧空间分布的影响情况132

5.3.7 溶气CO2在燃烧过程中的变化135

结束语138

参考文献141