1. 研究目的与意义(文献综述)
一、选题目的及意义:
柴油机的工作过程包括气体流动、涡轮增压、喷油、燃烧、传热与传质以及化学反应动力学等多种物理过程。因此,柴油机的工作过程不仅关系到柴油机的动力性、经济性、燃烧噪音和有害废气生成,而且还直接影响到柴油机的可靠性和耐久性。对柴油机工作过程的研究可以采用实验和数值模拟计算两种方法,传统通过实验的设计方法开发周期长、投资高、难度大,已经不能满足市场要求,就实验来说,虽然在其它领域发展了许多流动的测量方法,如利用激光多普勒技术研究缸内气流的速度场、湍流特性;流量计法中的皮托管法、偏流法、热线法、热膜流速法。显示方面有壁面轨迹法、丝踪法、示踪法、纹影法、激光全息干涉法等,但由于柴油机工作过程被完全封闭在机体内部,气、液体流动、喷油雾化和燃烧放热等机理也十分复杂,这使得很多工作过程(如三维流动与喷雾燃烧问题)异常难做,尽管如此,实验作为一种研究工作过程的有效手段仍然被采用。
而利用计算机对柴油机工作过程进行仿真计算是现代柴油机设计方案论证及优化、性能预测和样机的研究改进等过程中的重要手段。随着计算机和计算流体力学(cfd)的发展,柴油机工作过程的数值模拟已经受到国内外专家的高度重视。
2. 研究的基本内容与方案
1、研究基本内容:船用柴油机的工作工程数值模拟及优化。以某款船用柴油机为研究对象,运用gt-power性能分析软件搭建柴油机工作过程数学模型,对其缸内工作过程进行数值模拟,从动力性、经济性及排放性能出发,提出相应的优化策略, 对柴油机的工作过程进行计算机数值模拟,用以指导柴油机的设计。
2、措施:利用gt-power软件建模进行分析,并建立完整的船用柴油机工作过程数学模型;通过模型调试,能输出相应的仿真结果;从动力性,经济性及排放性能除非,提出相应的优化措施。
3、技术路线:
3. 研究计划与安排
第1~3周:英译汉,阅读文献,设计调查。
第4周:完成译文、文献综述报告和开题报告,进行方案论证。
第5~10周:完成有关计算、编程、试验及调试等。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]刘勤安,段树林,邢辉,等.大型低速船用柴油机工作过程数值模拟及优化[j].大连海事大学学报,2011,37(3):107-114.
[2]吕林,许建华,徐万毅.柴油品质对船用柴油机颗粒与烟度排放的影响[j].内燃机工程,2010,31(4):44-48.
[3]张元涛,王凤霞,石为人.大型低速二冲程船用柴油机建模及仿真[j].船舶工程,2009,31(3):11-14.
