一、柴油机喷油系统最佳化方法的探讨（论文文献综述）
邢志远[1]（2021）在《内燃机活塞冷却油腔壁面微米结构改性强化往复振荡冲击换热的模拟实验研究》文中研究指明随着现代社会对动力源的需求愈发迫切,内燃机的功率和集成度不断提高,造成活塞承受的热负荷急剧增加。目前大部分高功率内燃机的活塞均采用铸造内冷油腔冷却方法,但活塞往复运动过程中,腔内润滑油振荡冲击油腔表面进行换热,却存在无法完全覆盖油腔表面的情况,造成局部表面与空气直接接触,换热系数变小,换热能力不足,从而使高温下油腔壁面局部产生干锅,即:润滑油变质、结焦,已成为制约内燃机洁净高强化发展的一个瓶颈。单纯的增大或改进内冷油腔结构无法解决该问题,所以必须寻找一种可以解决壁面油膜覆盖率低的方法。经前人探究发现,微纳米结构超亲油壁面具有超强毛细力,使油液更易在壁面附着铺展,形成具有一定厚度的稳定油膜,能完全覆盖表面;超强毛细力还能使油膜变薄,热阻变低,进而强化液膜传热;同时还能强化壁面润滑油的微流动,提升液膜蒸干热流极限,使液膜不易蒸干。本文通过实验方法,采用去离子水作为冷却工质,探究腔内振荡换热机理。对进一步强化内冷油腔冷却能力,从而解决滑油结焦问题提供了新思路。本文采用激光烧蚀工艺制备了微结构表面,采用过氧化氢腐蚀方法制备了超亲水表面,并将两种方法结合制备了微结构超亲水表面,表征接触角接近0°。将所制备表面应用于自行搭建的往复振荡冲击换热及可视化实验台,并通过间歇性喷雾实验模拟往复振荡下冷却工质间歇性接触上壁面时的换热特性,实验结果表明:（1）充液率为50%时,既可以保证往复冲击振荡,又可以保障上壁面得到足够的液膜覆盖,所以此时换热特性最好;伴随曲轴转速的增大,腔内液相更加活跃,与气相混合程度变高,对上壁面的冲击增强,换热特性得到强化;对比四种表面的换热特性,相比于抛光表面,另外三种表面均有一定程度的换热强化效果,其中微结构超亲水表面换热特性最强,平均提升18%。（2）在高温情况下,充液率仍在50%时为最佳,但为了防止腔内上壁面局部蒸干,要避免腔内充液率低于50%;在实验的热流密度范围内,抛光表面和微结构表面首先在腔尾出口处发生局部蒸干现象,随后扩散至全腔造成膜态沸腾,但微结构表面具有一定亲水性,局部蒸干热流密度为抛光表面的2.3倍,其他两种超亲水表面没有发生该现象,说明超亲性质表面可有效延迟临界热流密度点。（3）转速的提高使得换热壁面及时得到冷却工质的冲击,从而有效提高临界热流密度。同时,采用超亲水表面也可有效推迟蒸干现象发生,相比抛光表面最高提升了66%。
杨瑞[2]（2021）在《环境压力、环境密度对柴油宏观喷雾特性的影响研究》文中研究表明能源短缺和环境污染问题是人类亟需解决的两大难题。柴油机作为传统燃油发动机之一,因其良好的动力性、燃油经济性等得以广泛应用,但柴油机的NOx、PM排放量不符合日益严格的排放标准。燃烧路径理论表明柴油喷入气缸后的破碎、蒸发、油气混合过程直接影响喷雾特性,显着影响柴油机的燃烧过程,从而影响NOx、PM排放。研究柴油喷雾特性对于提升油气混合质量,优化柴油机燃烧过程和降低NOx、PM排放量以满足严格的排放标准具有重要理论指导作用。本文结合定容燃烧弹和高速摄影技术建立喷雾可视化试验平台,采用预混可燃气燃烧模拟柴油机缸内上止点附近高温高压的喷油环境,通过充入不同比例的SF6和空气改变环境密度,研究环境压力、环境密度对柴油宏观喷雾特性的影响,主要内容如下:1、使用预燃式定容燃烧弹探究不同环境初始温度（373K、383K、393K）、不同环境初始压力（2bar、3bar、4bar）,不同环境密度（3.735kg/m3、4.113 kg/m3、4.868kg/m3）下预混可燃气燃烧后的环境压力特性,通过分析压力曲线选取喷油试验的最佳预燃环境条件,确定喷油的环境压力。2、使用高速相机获取不同环境压力（25bar,30bar,35bar）、不同环境密度（3.735kg/m3,4.113kg/m3,4.490kg/m3）的喷雾图像,使用MATLAB软件开发喷雾图像处理程序,测量并分析喷雾贯穿距和喷雾锥角。结论有:随着喷射时间的推移,喷雾贯穿距逐渐增大,喷雾贯穿距增速逐渐减小至0,喷雾锥角逐渐减小且趋于恒定。随着环境压力、环境密度的增大,喷雾贯穿距及其峰值减小,喷雾锥角及其恒定值增大。环境压力增大导致喷雾贯穿距峰值最高减小17.44%,喷雾锥角恒定值最高增加28.3%;环境密度增大导致喷雾贯穿距峰值最高减小23.94%,喷雾锥角恒定值最高增加35.3%。提高环境压力、环境密度可有效限制喷雾轴向贯穿过程,促使喷雾径向扩散,有利于改善油气混合气分布,提高油气混合质量。
于子宁[3]（2021）在《船用高速柴油机燃烧与喷油特性优化研究》文中研究指明在内燃机设计中,燃油喷射系统和缸内燃烧的匹配非常重要。燃油喷射系统的结构改变可以显着影响供油规律、缸内湍流、喷雾发展、油气混合以及燃烧等,从而进一步对动力性、经济性以及排放特性等指标产生影响。本文以一台船用高速柴油机作为研究对象,对其燃油喷射系统喷油特性进行仿真计算分析,依据结构参数和喷油特性之间的定性规律设计出不同的燃油喷射系统结构双参数正交优化预案。使用三维CFD燃烧分析方法对不同优化预案的燃烧及排放特性作出仿真分析,从而凝练出有效的燃油喷射系统结构优化方案。首先,本文利用AVL-hydsim软件搭建出该机型的一维燃油喷射系统计算模型,并通过仿真计算结果评估其喷油特性。根据燃油喷射系统的结构特点,分别调整了出油阀初始容积、高压油管直径、针阀弹簧预压缩量以及喷孔直径,并仿真得到了不同结构参数调整方案下的燃油喷射系统喷油特性及定性规律,为后续优化方案设计提供参考。其次,本文分别利用GT-Power和AVL FIRE软件,搭建一维性能计算仿真和缸内三维燃烧仿真计算模块。一维性能仿真负责为缸内三维燃烧计算模型建立提供初始条件和边界条件。单缸机性能试验结果与缸内三维燃烧仿真结果对比,以此验证仿真计算模型的适应性。本文根据各个时间点缸内物理场以及污染物排放等仿真结果,对该型柴油机的燃烧及排放性能作出分析研究。再者,本文分别针对供油正时和喷油方位制定了若干优化预案。此外,使用正交优化方法,对高压容积（高压油管和出油阀腔初始容积）和喷油器结构（针阀弹簧和喷孔直径）进行双参数耦合预案设计。根据各方案的hydsim仿真结果,对比各个参数对喷油特性的影响程度,并以循环喷油量±2%浮动以内为限定条件筛选出优化预案。最后,针对各优化预案进行三维缸内燃烧仿真,得到各种燃油喷射系统结构优化方案下的缸内物理场分布以及污染物排放等计算结果。以污染物排放为重要评判标准,最终得到合适的燃油喷射系统结构优化改进方案。结果表明,D6方案仅通过扩大喷孔夹角的方式,使得NO生成量与原方案近乎持平的同时减小了65.40%的Soot排放。此外,该方案提升了经济性和动力性指标,指示油耗率减小了2.18%,指示功率相对增加2.21%。该结构优化方案对原有燃油系统改动较小,修改难度低,具有工程指导意义。
陈文凯[4]（2020）在《基于机器学习的柴油机DPF碳载量预测模型的构建及优化》文中进行了进一步梳理国VI排放法规要求对以柴油机为原动机的移动机械的颗粒物排放实行严格的控制。在柴油机上安装颗粒捕集器（DPF）,捕集颗粒并在适当时机（碳载量到达一定阈值）燃烧颗粒实现再生,是目前降低柴油机颗粒排放的重要技术途径。然而,实际车用柴油机的运行工况十分复杂,传统基于试验标定和构建压差模型的方法获得的DPF碳载量与实际值差距较大,导致DPF再生时机容易判定失准。本文采用基于数据驱动的机器学习算法来预测车用柴油机DPF碳载量。论文建立了柴油机排放测试系统,在非道路瞬态测试循环（NRTC）工况下模拟车用柴油机的路载工况,分析柴油机在NRTC循环下的工况特点、污染物（PM、NOx、HC等）排放情况以及后处理装置的效果。收集与颗粒物排放相关的各种发动机传感器数据,如转速、扭矩、排气温度、DPF氧浓度等,建立一个超过15万组数据的柴油机颗粒物排放数据集。对此数据集进行数据分析和处理后,运用梯度树算法和神经网络算法两类机器学习算法分别构建试验车用柴油机的颗粒物排放预测模型;结合两类模型分别在准确性和稳定性方面的优越性,采用自学习法进行模型融合,改善了机器预测模型的精度和泛化性。之后,通过分析NRTC循环下DPF内部碳烟的消耗,建立一个详细的DPF再生数学模型,并结合融合后的机器预测模型,构建DPF碳载量模型。最后基于粒子群优化算法,修正DPF碳载量模型的模型参数,并通过试验数据验证模型准确性。本文研究为准确预测车用柴油机DPF碳载量提供了新思路,为柴油机DPF的再生时机判定乃至柴油机后处理系统特别是控制策略的开发提供依据。
薛剑波[5]（2020）在《基于CFD的机车柴油机进气系统计算分析》文中进行了进一步梳理进气系统是柴油机主要的系统之一,其内在结构对柴油机的进气能力及缸中燃烧等都会产生特别大的影响,进而影响柴油机的相关性能。为了实现节能减排的需求,必须对柴油机相关性能进行改善,其关键是对进气系统相关结构参数的优化,这有助于提高进气流通性能并改善燃烧,故研究并优化进气系统是至关重要的。本文以16V240ZJB型机车柴油机为研究对象,对该型柴油机进气系统进行计算分析。本文首先通过GT-POWER构建了16V240ZJB型机车柴油机的一维整机模型,然后把相关参数的仿真计算值与实验值进行了对比,仿真计算值和实验值基本吻合。为了研究进气管路对进气流动特性的影响,将进气管路中的进气支管直径和长度、进气稳压箱容积做不同参数设定,进而计算出不同进气管路相关参数下的容积效率并做对比分析,可以得到进气管路对进气流动特性的影响规律,经分析得到原机进气管路相关结构基本合理。其次运用CREO对该型柴油机进气管路建立三维模型,并导入到Geometry中进行流体域抽取和在Mesh中对流体域三维模型进行网格划分,通过分析并调整网格参数进而划分出符合计算要求的网格,然后在FLUENT中进行边界条件及求解参数等设定并进行仿真计算。计算完成后就可以得到相关的压力云图、速度矢量图以及质量流量等参数。通过分析找出进气管路中气体运动损失最高的流域,之后对进气管路进行结构优化,通过分析对比各方案,得到最佳的优化方案。最后用CREO创建该机型优化后进气系统的三维模型,同样进行流体域抽取和网格划分,并用FLUENT对其进行CFD计算分析,主要分析其不同气门升程下的相关气体流动参数的状况,为今后进气系统优化研究提供一定的参考。
付壵[6]（2020）在《柴油机双层分流燃烧室燃空分布特性与结构设计探索》文中提出高速直喷式柴油机燃烧室结构对组织缸内油气混合与燃烧具有重要影响,设计恰当的燃烧室结构以实现合理的气流和喷雾运动,可以有效减少燃油附壁,促进油气混合和燃烧,是提升柴油机性能的有效途径。燃油喷射压力的不断提升使高速直喷式柴油机燃烧室结构向着大径深比、低面容比的方向发展,但仍存在着顶隙空间利用不充分、燃油喷雾扩散速度慢的问题。为解决这些问题,提出了双层分流燃烧室（Double-Layer Diverging Combustion chamber,DLDC chamber）的概念,通过使撞壁后的燃油在上、下层燃烧空间分层流动以引导燃油与空气快速均匀混合,实现顶隙空间的快速利用和保证燃烧室中心区域的利用,达到改善柴油机性能的目的。前期研究显示该燃烧室具有改善油气混合、降低油耗率的潜力。为了进一步挖掘双层分流燃烧室节能减排的潜力,有必要研究不同燃油喷射条件下该燃烧室的结构参数对柴油机缸内燃油扩散与燃烧过程、污染物生成过程、空间利用以及性能的影响,阐明其油气室匹配特点,提供双层分流燃烧室的结构设计依据。本文基于一台单缸135柴油机,设计了四种能够反映六项主要结构参数的双层分流燃烧室,采用数值模拟、高速摄影可视化测量和发动机台架实验等方法对双层分流燃烧室进行了更深入的研究。双层分流燃烧室内燃油喷雾扩散的数值模拟结果表明:碰撞台的高度和喉口直径会影响燃油撞壁的状态和撞壁后的扩散速度,取消剥离面有助于燃油的快速扩散。容积较小的近似浅盆形的上层燃烧空间和容积较大的近似浅ω形的上层燃烧空间分别在不同的燃油撞壁情况下促进了燃油喷雾扩散与顶隙空间利用。容积较大、底部凸起较小的下层燃烧空间更有助于燃油快速扩散。选择了结构特征对比明显、燃油喷雾扩散较好的Ⅰ型和Ⅱ型双层分流燃烧室用于后续研究。燃油喷雾在燃烧室二维模型内扩散的高速摄影结果显示:相较于传统结构燃烧室,双层分流燃烧室使燃油更早撞壁,促进了燃油喷雾的扩散和顶隙空间的利用,不同燃烧空间内的燃油喷雾扩散受燃油喷射条件的影响不同,显示出了不同的油气室匹配特点。在本研究的实验条件下还发现:有特定的燃油喷射压力使双层分流燃烧室的燃油喷雾分布范围达到最大;提前燃油喷射正时不利于下层燃烧空间的利用,上层燃烧空间和顶隙空间的利用受燃油进入量和顶隙容积的共同影响,在不同的燃油喷射正时区间内调整燃油喷射正时对双层分流燃烧室的燃油喷雾分布范围影响不同;减小油束夹角和喷孔孔径对容积小、燃油进入量少的下层燃烧空间内燃油喷雾扩散的影响更明显,不同上层燃烧空间内的燃油喷雾扩散会在不同阶段受到更明显的影响。Ⅰ型双层分流燃烧室各区域均获得了良好的利用,扩散后期的燃油喷雾扩散速率高。Ⅱ型双层分流燃烧室使燃油沿上层燃烧空间底部扩散并在该空间外侧停留,扩散初期的燃油喷雾扩散速率高。双层分流燃烧室的缸内数值模拟结果显示:该燃烧室提供了更弱的挤流和逆挤流;其NOx生成主要是由燃烧室直接引导燃油分层燃烧导致的,受逆挤流的影响较传统结构燃烧室小;若易形成更均匀的混合气,碳烟仅会在下层燃烧空间的燃油喷雾扩散末端产生,若燃油易在局部停留,形成的过浓混合气会导致明显的碳烟生成。数值模拟和柴油机台架实验结果表明:改变燃油喷射条件对不同燃烧空间内油气混合和燃烧的影响不同,这使双层分流燃烧室对柴油机的缸内过程和性能的影响不同于传统结构燃烧室。有不同的燃油喷射压力使双层分流燃烧室的油耗率和碳烟排放分别达到最低。提前燃油喷射正时更有助于降低双层分流燃烧室的油耗率。当喷孔数量减少或油束夹角和喷孔孔径减小后,双层分流燃烧室提供了较ω形燃烧室低的油耗率与碳烟排放和较缩口燃烧室低的NOx与碳烟排放。Ⅰ型双层分流燃烧室缸内最高压力和预混合燃烧阶段放热率较高,可提供较低的油耗率和碳烟排放以及较高的NOx排放。Ⅱ型双层分流燃烧室缸内最高压力和预混合燃烧阶段放热率较低,可提供较低的NOx排放以及较高的油耗率和碳烟排放。通过多工况条件下的柴油机台架实验明确了双层分流燃烧室对柴油机性能的影响。其中最显着的结果如下:在喷油嘴A（8孔、1500油束夹角、Φ0.18 mm孔径）、NOx排放相同时,Ⅰ型双层分流燃烧室可提供低于传统结构燃烧室的油耗率和碳烟排放。此时其加权平均油耗率较ω形燃烧室低5.5%、较缩口燃烧室低1.9%,加权平均碳烟排放较ω形燃烧室低52.1%、较缩口燃烧室低35.4%。在喷油嘴B（7孔、150°油束夹角、Φ0.18 mm孔径）、油耗率相同时,Ⅱ型双层分流燃烧室可提供低于传统结构燃烧室的NOx和碳烟排放。此时其加权平均NOx排放较ω形燃烧室低17%、较缩口燃烧室低4.6%,加权平均碳烟排放较ω形燃烧室低45%、较缩口燃烧室低28%。综上,双层分流燃烧室有效促进了燃油喷雾的扩散和顶隙空间的利用。上、下燃烧空间内的油气混合与燃烧受燃油喷射条件的影响不同,显示出有不同的油气室匹配特点,二者共同决定了双层分流燃烧室内的油气混合与燃烧过程以及对柴油机性能的影响。本文还获得了双层分流燃烧室的设计原则:碰撞台较高、喉口直径较大时,双层分流燃烧室应采用容积较大、底部凸起较小的下层燃烧空间和近似浅盆形的上层燃烧空间;碰撞台较低、喉口直径较小时,双层分流燃烧室应采用容积较大的近似浅ω形的上层燃烧空间,此时下层燃烧空间底部会有较高的凸起,但活塞凹坑底部空间仍可以得到有效利用。
李烁[7]（2020）在《柴油机等压燃烧的仿真研究》文中提出在全球石油资源日益减少、排放法规日益严格,人们对于环境保护和能源节约的意识普遍越来越强的今天,内燃机只有不断的改善燃烧技术才能不被淘汰。柴油机燃烧技术目前的发展趋势,多为不断的提高燃烧的定容度,提高定容度的方法就是不断的提高喷射压力,但是单方面的增大喷射压力而不减小喷油器喷孔孔径（目前喷孔直径最小可达0.1mm,加工技术已无法使喷孔直径更小）,对索特平均粒径（SMD,是评价喷雾粒径的指标）的影响不大,因为喷射压力高而不减小孔径会导致滞燃期喷油量变大而产生工作粗暴,排放增加,严重的影响柴油机性能。另一方面,我们注意到,大型船用柴油机的有效热效率已经超过了50%,与汽车柴油机相比,船用柴油机产生的接近等压燃烧的循环具有非常低的机械损失和热损失。这说明,找到循环热效率和各项损失之间的平衡点可能比一味的提高理论热效率更有意义。与等容燃烧相比,等压燃烧虽然理论热效率较低,但由于缸内压力和温度较低,循环的热损失和机械损失较小,NOx排放也较低,特别是在大负荷工况下对于柴油机性能的提升比较明显。因此,有必要研究柴油机等压燃烧技术,为找到克服柴油机热效率与能量损失和排放之间的矛盾的平衡点提供理论依据。为此,本论文对柴油机的等压燃烧进行仿真研究以探究该燃烧方式在柴油机性能提升方面的潜力。首先通过GT-Power软件搭建了单缸柴油机原机模型并完成了模型校验,然后对原机模型进行相关参数的修改,利用两段喷油策略实现了柴油机近似等压燃烧,最后基于经过初步优化得到的有效热效率不低于原机有效热效率的等压燃烧模型,选取特征工况点对不同预爆压的等压燃烧对于柴油机的燃烧过程、经济性、排放性能的影响进行了详细的分析。并在此基础上探究了不同转速和不同负荷下等压燃烧对于柴油机性能的影响规律,得出的主要结论如下:1、通过两段喷射实现等压燃烧能够有效缩短柴油机的滞燃期以及延长柴油机的燃烧持续期使燃烧过程缓和,从而有利于降低柴油机的放热率峰值进而导致其缸内峰值燃烧温度降低以及后期燃烧温度的升高。2、等压燃烧有利于降低柴油机的传热损失但会造成柴油机排气损失的增加,且对于传热损失的影响小于对排气损失的影响,因此等压燃烧会导致柴油机指示热效率的降低。此外,等压燃烧有利于降低柴油机的摩擦损失但会导致泵气损失略有增大,且对于摩擦损失的降低效果大于对泵气损失的增加效果,因此等压燃烧有利于提高柴油机的机械效率。综合指示热效率和机械效率的影响,采用等压燃烧能够实现提高柴油机有效热效率、降低燃油消耗率的目标。3、由于等压燃烧峰值温度较低因此等压燃烧有利于降低NOx排放,但由于等压燃烧采用两段或多段喷射的燃油喷射策略从而导致缸内扩散燃烧量增加,因此等压燃烧会造成微粒排放有一定程度的恶化。4、在不同转速下采用等压燃烧均可以实现通过调整爆压来提高有效热效率,且在合适的爆压下采用等压燃烧均能够降低柴油机的NOx排放,但由于喷射策略的改变不同转速下等压燃烧对于微粒排放的影响规律一致,即等压燃烧相对于原机的微粒排放均较高,这是由于采用两段喷射后扩散燃烧量增加导致的。5、在不同负荷下采用等压燃烧在合适的爆压下均可以实现提高柴油机的有效热效率从而降低柴油机的有效燃油消耗率,但等压燃烧的爆压过大或过小均会造成柴油机有效热效率降低。且在不同负荷下采用等压燃烧有利于改善柴油机NOx排放但会导致柴油机的微粒排放恶化。6、等压燃烧能够在降低柴油机机械负荷的同时保持甚至提高柴油机的经济性。因此,采用等压燃烧可以在发动机机械负荷限制内提高柴油机功率,实现柴油机动力性的拓展。
姜光[8]（2020）在《商用车柴油机空气系统性能参数优化及控制研究》文中进行了进一步梳理在先进柴油机开发中,空气系统对柴油机性能的综合提高起着至关重要的作用。本文以一款带有废气再循环（EGR）系统与可变几何截面涡轮增压（VGT）系统的商用车柴油机为研究对象,对其空气系统开展了性能参数优化与控制策略开发研究。研究工作对深入掌握柴油机空气系统特性及其控制理论、推进高效率国产商用车柴油机设计开发和提升国产柴油机整机性能,有一定的学术研究意义和工程应用意义。本文首先运用GT-Power搭建并验证了商用车柴油机工作过程仿真模型。结合GT-Power在发动机性能计算方面的优势和MATLAB/Simulink在数据传递与控制计算方面的优势,本文搭建了以GT-Power进行发动机性能仿真、以MATLAB/Simulink进行算法寻优的耦合平台。在此基础上,以最低燃油消耗率为目标,在满足排放要求的前提下,对EGR阀门开度与VGT叶片开度两个控制参数进行了单目标遗传算法优化。本文建立了面向控制的商用车柴油机空气系统三阶非线性模型,并采用多目标遗传算法对模型中的未知参数进行辨识。针对柴油机空气系统的非线性控制问题,本文将空气系统三阶非线性模型转化为准线性变参数状态空间方程形式,实现非线性到准线性转化的处理。本文以增压压力与进气流量的期望值为目标,以EGR阀门开度与VGT叶片开度为控制参数,采用基于模型的控制方法对柴油机空气系统进行多变量控制。运用模型预测控制算法,研究设计了算法中的预测模型、滚动优化目标函数与反馈校正环节。通过MATLAB/Simulink与GT-Power耦合平台仿真结果显示,本文设计的控制方案在柴油机中、低转速下可获得较好的控制效果。图49幅,表19个,参考文献118篇。
刘天宇[9]（2020）在《正丁醇/生物柴油宏观与微观喷雾特性研究》文中进行了进一步梳理随着能源危机和环境污染两大问题的日益凸显,使得新型可再生替代燃料逐渐受到人们的关注。其中生物柴油由于其十六烷值和闪点高,易于运输和储藏,含硫量低,并且可以降低部分污染物排放的特点,逐渐成为替代燃料领域研究的热点。但生物柴油的黏度和密度较高,导致其雾化质量较差,燃油的雾化过程直接影响到后续的燃烧和排放过程,所以改善生物柴油的雾化质量变得尤为重要。本文通过在生物柴油中添加不同比例的正丁醇来改善生物柴油的理化性质,将配置好的N10（正丁醇体积分数为10%）和N20（正丁醇体积分数为20%）静置后观察生物柴油与正丁醇互溶后的稳定性,并通过试验和经验公式对混合燃油的理化特性进行了测试分析,结果表明生物柴油与正丁醇可以完全互溶,且正丁醇的添加可以降低生物柴油的密度、黏度、十六烷值和低热值,汽化潜热和氧含量有所增加。本文通过Matlab软件对拍摄得到的喷雾图片进行处理,主要过程为去背景、图像增强和边缘提取三部分,其中在图像增强阶段,通过对比不同的图像增强方法发现自编的对比度线性展宽的图像处理程序可以更好的适用于本文的图像处理。通过定容弹和高速摄影装置采用阴影法对正丁醇/生物柴油混合燃油的宏观喷雾特性（喷雾贯穿距,喷雾贯穿速度,喷雾锥角,喷雾体积,喷雾气体卷吸量）进行了测试分析,并探究了不同喷射压力（30、45、60、75 MPa）、喷孔直径（0.20、0.25、0.30 mm）和背压（1、2、3 MPa）下的宏观喷雾特性。结果表明:混合燃油的喷雾贯穿距和喷雾贯穿速度小于生物柴油,喷雾锥角、喷雾体积和气体卷吸量大于生物柴油,说明在生物柴油中添加正丁醇之后,喷雾形态逐渐向径向扩展,提高了雾化效果。随着喷射压力和喷孔直径的增加,正丁醇/生物柴油混合燃油的喷雾贯穿距、喷雾贯穿速度、喷雾锥角、喷雾体积和气体卷吸量都得到了提高,燃油与空气的混合更充分;随着背压的提高,喷雾贯穿距、喷雾贯穿速度和喷雾体积明显降低,喷雾锥角明显增加;背压为2 MPa和3 MPa下的气体卷吸量都高于1 MPa,且呈交替上升的趋势。通过多普勒粒子分析（phase doppler particle analyzer,PDPA）测量系统结合定容装置对正丁醇/生物柴油混合燃油的微观喷雾特性包括索特平均直径（sauter mean diameter,SMD）,特征直径和累计体积比等进行了测试分析,并探究了不同喷射压力（30、45、60、75 MPa）、喷孔直径（0.20、0.25、0.30 mm）和背压（1、2、3 MPa）下的微观喷雾特性,结果表明:三种燃油的SMD大小依次为N20<N10<B100,特征直径也呈现相同趋势。在累计体积分布图中,N20的曲线斜率最大,N10次之,B100的曲线斜率最小,说明添加正丁醇之后,小粒径的雾化油滴数量有所增加,雾化效果得到改善。并且随着正丁醇比例的增加,这种现象更加明显。随着喷射压力的增加,生物柴油正丁醇混合燃料的SMD与特征直径逐渐降低,混合燃油的累计体积分布曲线开始向粒径较小的方向移动,喷射压力越高累计体积分布曲线斜率越大。随着喷孔直径和背压的增加,生物柴油正丁醇混合燃料的SMD和特征直径明显增加,混合燃油的累计体积分布曲线逐渐往粒径较大的方向移动,且曲线的斜率越来越小,说明喷孔直径和背压较大时雾化效果较差。在微观喷雾特性的基础上,本文通过灰色关联分析方法对影响SMD的四个影响因素（正丁醇掺混比、喷射压力、喷孔直径、背压）进行了评价,并确定了影响SMD大小的优先级如下:背压>喷孔直径>喷射压力>正丁醇掺混比。
周小康[10]（2020）在《基于热力参数船用中速柴油机机载故障诊断技术研究》文中研究指明随着全球化贸易的日益发展,海上运输安全自然成为了各个国家关注的焦点,柴油机的正常工作时是保证船舶安全航行的基础,船舶柴油机高强度的工作,恶劣的工作环境,导致船舶柴油机频繁发生故障。因此,大力开展对柴油机的故障诊断技术是非常有必要的。本文主要进行基于热力参数的船用中速柴油机机载故障诊断技术研究,此研究对于提高船舶柴油机的经济性和安全性具有十分重要的意义。本文主要研究内容和结论如下:1.介绍了仿真软件中各种数学模型及其计算原理,采用仿真软件对大发6DE-18型中速柴油机进行了建模仿真,并通过台架实验对6DE-18型柴油机原机模型进行验证,对比额定转速各种工况下的缸压曲线图、燃油消耗率和输出功率的实验室和仿真值误差都在允许范围内,验证了6DE-18型柴油机模型的准确性。2.选取6DE-18型柴油机常见的热工故障,对故障机理进行了分析,设计了典型故障的仿真模型,并运行柴油机故障模型得到了大量具有代表性的热工参数,将这些数据进行归一化和降维的预处理,建立故障诊断模型提供样本数据库。3.对比分析了基于BP神经网络和基于支持向量机的故障诊断方法针对船用中速柴油机的故障诊断性能。分析得出,对于本文特定的研究对象以及较少训练样本的情况下,支持向量机SVM故障诊断性能优于BP神经网络,由于SVM模型参数随机性选取严重影响了准确率,采用了粒子群算法进行了优化,得出了高准确率,高响应速度的PSO-SVM故障诊断模型。4.进行了基于热力参数的船用中速柴油机机载故障诊断技术的台架试验验证,受试验条件限制,本次试验只进行了柴油机进气管漏气故障试验和喷油器堵塞故障试验,通过把试验采集的缸压曲线分别与仿真软件对应的故障模型的缸压曲线进行对比分析,验证了故障模型的有效性。将故障试验采集的数据,经过归一化和降维处理之后输入到故障诊断PSO-SVM分离器模型中,验证了PSO-SVM故障诊断模型的准确性。并根据PSO-SVM故障诊断模型对原有的机旁控制器进行更新,嵌入进故障诊断模块,将监测、报警和故障诊断集为一体。综上所述,基于热力参数的PSO-SVM数学模型故障诊断方法,具有良好的故障诊断性能,同时针对柴油机不同工况下的故障也可精确识别,具有稳定性和普遍适用性,可以达到实际工程应用要求。
二、柴油机喷油系统最佳化方法的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、柴油机喷油系统最佳化方法的探讨（论文提纲范文）
（1）内燃机活塞冷却油腔壁面微米结构改性强化往复振荡冲击换热的模拟实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 活塞常用冷却方式 |
| 1.1.3 课题研究意义 |
| 1.2 内冷油腔换热研究现状 |
| 1.2.1 实验研究 |
| 1.2.2 数值模拟 |
| 1.2.3 理论研究 |
| 1.3 超亲表面传热研究现状 |
| 1.3.1 表面湿润性理论 |
| 1.3.2 超亲表面传热研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 微结构超亲表面制备及表征 |
| 2.1 常用的微结构加工方式 |
| 2.2 铜基表面制备 |
| 2.2.1 微结构表面制备 |
| 2.2.2 超亲水表面制备 |
| 2.3 表面形貌表征 |
| 2.4 表面湿润特性 |
| 2.5 微结构超亲水表面铺展特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 实验系统介绍 |
| 3.1 往复振荡冷却实验系统 |
| 3.1.1 往复振荡发生装置 |
| 3.1.2 实验段设计 |
| 3.1.3 加热系统 |
| 3.1.4 图像与温度采集系统 |
| 3.1.5 实验数据处理 |
| 3.2 本章小结 |
| 4 内冷油腔振荡换热模拟实验研究 |
| 4.1 内冷油腔低中温换热特性 |
| 4.1.1 充液率对换热的影响 |
| 4.1.2 转速对换热的影响 |
| 4.1.3 表面特性对换热的影响 |
| 4.1.4 方腔换热准稳态过程 |
| 4.2 往复振荡高温沸腾特性 |
| 4.2.1 充液率对沸腾换热的影响 |
| 4.2.2 腔内局部蒸干特性 |
| 4.2.3 表面性质对沸腾换热的影响 |
| 4.3 内冷油腔可视化研究 |
| 4.3.1 充液率对流动的影响 |
| 4.3.2 转速对流动的影响 |
| 4.3.3 表面特性对流动的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 局部蒸干换热的模拟实验研究 |
| 5.1 间歇性喷雾冷却实验系统 |
| 5.1.1 间歇喷雾系统 |
| 5.1.2 加热系统 |
| 5.1.3 数据及图像采集系统 |
| 5.2 间歇性喷雾蒸干实验 |
| 5.2.1 转速对蒸干的影响 |
| 5.2.2 表面蒸干特性 |
| 5.2.3 表面性质对蒸干的影响 |
| 5.2.4 蒸干过程可视化研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
（2）环境压力、环境密度对柴油宏观喷雾特性的影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 喷雾特性研究现状 |
| 1.2.1 喷油环境参数对喷雾特性的影响 |
| 1.2.2 喷射参数对喷雾特性的影响 |
| 1.2.3 替代燃料的喷雾特性研究 |
| 1.3 喷雾测试技术 |
| 1.3.1 直接成像技术 |
| 1.3.2 激光测试技术 |
| 1.3.3 新型成像技术 |
| 1.3.4 测试技术的应用 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 2 喷雾可视化试验平台设计 |
| 2.1 预燃式定容燃烧弹及温控加热系统 |
| 2.1.1 预燃式定容燃烧弹 |
| 2.1.2 温控加热系统 |
| 2.2 进气排气系统 |
| 2.3 点火及燃油喷射系统 |
| 2.4 同步控制系统 |
| 2.5 压力、温度及喷雾图像数据采集系统 |
| 2.5.1 压力、温度数据采集 |
| 2.5.2 喷雾图像数据采集 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不同环境条件下预混可燃气燃烧的压力特性探究 |
| 3.1 预燃试验方案 |
| 3.1.1 试验流程 |
| 3.1.2 试验工况及燃料体积计算 |
| 3.1.3 压力曲线数据处理过程 |
| 3.2 预燃试验结果与分析 |
| 3.2.1 不同环境初始温度下的压力特性 |
| 3.2.2 不同环境初始压力下的压力特性 |
| 3.2.3 不同环境密度下的压力特性 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 环境压力、环境密度对柴油宏观喷雾特性的影响研究 |
| 4.1 喷油试验方案及试验流程 |
| 4.1.1 喷油试验方案 |
| 4.1.2 试验流程 |
| 4.1.3 宏观喷雾特性参数的定义 |
| 4.2 喷雾图像处理过程 |
| 4.2.1 图像差分 |
| 4.2.2 图像增强 |
| 4.2.3 阈值分割及二值化处理 |
| 4.2.4 形态学处理 |
| 4.2.5 喷雾边缘检测 |
| 4.2.6 宏观喷雾特性参数的测量 |
| 4.3 喷油试验结果及分析 |
| 4.3.1 验证环境压力稳定性 |
| 4.3.2 喷雾形态 |
| 4.3.3 喷雾贯穿距 |
| 4.3.4 喷雾锥角 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
（3）船用高速柴油机燃烧与喷油特性优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.1.1 内燃机的发展历史与现状 |
| 1.1.2 环境问题与排放法规 |
| 1.1.3 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柴油机燃油喷射系统的研究现状 |
| 1.2.2 柴油机燃油喷雾特性的研究现状 |
| 1.2.3 柴油机燃烧技术的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 缸内燃烧数值计算理论 |
| 2.1 流体力学基本控制方程 |
| 2.2 内燃机燃烧数值计算理论 |
| 2.2.1 缸内湍流流动模型 |
| 2.2.2 燃油喷雾模型 |
| 2.2.3 燃烧模型 |
| 2.2.4 排放模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 燃油喷射系统结构对喷油特性影响 |
| 3.1 燃油喷射系统仿真模型搭建 |
| 3.2 燃油喷射系统仿真结果分析 |
| 3.3 改变燃油喷射系统结构参数对喷油特性的影响 |
| 3.3.1 高压油管直径对喷油特性的影响 |
| 3.3.2 出油阀腔容积对喷油特性的影响 |
| 3.3.3 针阀开启压力对喷油特性的影响 |
| 3.3.4 喷孔直径对喷油特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 柴油机缸内燃烧特性分析 |
| 4.1 燃烧室几何及网格模型建立 |
| 4.2 燃烧计算前处理过程 |
| 4.2.1 计算分析步设置 |
| 4.2.2 计算模型 |
| 4.2.3 初始条件及边界条件获取 |
| 4.2.4 网格收敛性分析 |
| 4.3 缸内燃烧仿真计算结果分析 |
| 4.3.1 部分缸内平均参数结果分析 |
| 4.3.2 燃空当量比仿真结果分析 |
| 4.3.3 温度场仿真结果分析 |
| 4.3.4 速度场仿真结果分析 |
| 4.3.5 NO仿真结果及成因分析 |
| 4.3.6 Soot仿真结果及成因分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 燃油喷射系统与燃烧特性优化分析 |
| 5.1 供油正时优化 |
| 5.1.1 供油正时设计方案 |
| 5.1.2 基于燃烧和排放特性的供油正时优化 |
| 5.2 基于正交方法的喷油器结构优化 |
| 5.2.1 正交化喷油器结构优化设计及喷油特性仿真分析 |
| 5.2.2 基于燃烧和排放特性的喷油器结构优化 |
| 5.3 基于正交方法的高压容积结构优化 |
| 5.3.1 正交化高压容积结构设计选择及喷油特性仿真分析 |
| 5.3.2 基于燃烧和排放特性的高压容积结构优化 |
| 5.4 基于正交化方法的喷油方位优化 |
| 5.4.1 正交化喷油方位设计方案 |
| 5.4.2 基于燃烧和排放特性的喷油方位优化 |
| 5.5 优化方案的对比与选择 |
| 5.5.1 喷油特性对比 |
| 5.5.2 动力性、经济性及排放指标对比 |
| 5.5.3 喷油特性及排放指标之间的联系 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于机器学习的柴油机DPF碳载量预测模型的构建及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柴油机碳烟的生成与控制 |
| 1.2.1 柴油机碳烟颗粒的生成与成长 |
| 1.2.2 柴油机DPF工作机理 |
| 1.3 柴油机DPF碳载量标定及优化研究 |
| 1.3.1 基于试验的标定方法 |
| 1.3.2 基于模型的标定方法 |
| 1.3.3 DPF碳载量模型的优化研究 |
| 1.4 机器学习研究现状与应用 |
| 1.4.1 梯度树模型研究现状 |
| 1.4.2 梯度树模型在内燃机的应用 |
| 1.4.3 神经网络模型研究现状 |
| 1.4.4 神经网络模型在内燃机的应用 |
| 1.5 进化算法研究现状与应用 |
| 1.5.1 进化算法研究现状 |
| 1.5.2 进化算法在内燃机的应用 |
| 1.6 本论文的研究意义及主要内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究路线 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 第二章 柴油机试验系统及排放后处理设备 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 试验系统 |
| 2.2.1 试验台架 |
| 2.2.2 试验用柴油机 |
| 2.2.3 试验仪器 |
| 2.3 排放测试设备 |
| 2.4 试验柴油机后处理设备 |
| 2.4.1 柴油机后处理样件及基本参数 |
| 2.4.2 碳烟传感器与后处理设备关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 柴油机试验系统瞬态排放试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 柴油机颗粒物排放特性分析 |
| 3.3 试验系统在瞬态试验循环工况下的分析 |
| 3.3.1 非道路瞬态试验循环工况的规定 |
| 3.3.2 试验系统瞬态循环工况的研究 |
| 3.3.3 试验系统瞬态循环工况下对排放物的影响 |
| 3.4 DOC装置对试验系统瞬态循环工况下排放物的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于机器学习的柴油机碳排放量模型构建 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 机器学习算法构建预测模型的常规思路 |
| 4.3 基于梯度树算法的柴油机碳排放量模型构建 |
| 4.3.1 数据清洗和转换处理 |
| 4.3.2 梯度树算法模型构建及分析 |
| 4.4 基于神经网络的柴油机碳排放量模型构建 |
| 4.4.1 深度神经网络模型对柴油机碳烟排放质量的预测分析 |
| 4.4.2 循环神经模型对柴油机碳烟排放质量的预测分析 |
| 4.4.3 模型融合对柴油机碳排放量模型预测结果的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑DPF再生的柴油机碳载量模型构建与优化 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 柴油机试验系统DPF再生数学模型的构建 |
| 5.3 柴油机试验系统DPF碳载量仿真模型的构建与分析 |
| 5.4 柴油机试验系统DPF碳载量模型的优化研究 |
| 5.4.1 粒子群算法的原理及优化思路 |
| 5.4.2 优化后DPF碳载量模型的试验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 符号与缩写 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）基于CFD的机车柴油机进气系统计算分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 进气系统仿真模型概述 |
| 1.2.1 零维模型和一维模型概述 |
| 1.2.2 三维模型概述 |
| 1.3 进气系统的国内外研究现状 |
| 1.3.1 一维仿真的国内外研究 |
| 1.3.2 三维仿真的国内外研究 |
| 1.4 本文主要的研究内容 |
| 第二章 柴油机进气系统气体流动特性分析 |
| 2.1 进气系统管路内的动态效应 |
| 2.2 进气系统的气体流动损失 |
| 2.2.1 压力损失 |
| 2.2.2 摩擦损失 |
| 2.2.3 热交换损失 |
| 2.3 缸内气流运动分析 |
| 2.3.1 进气滚流运动 |
| 2.3.2 进气涡流运动 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油机进气系统的一维仿真计算分析 |
| 3.1 简述 |
| 3.2 软件介绍以及研究机型简介 |
| 3.2.1 软件介绍 |
| 3.2.2 研究机型简介 |
| 3.3 一维模拟分析的理论基础 |
| 3.3.1 一维非定常流动分析 |
| 3.3.2 数学模型的数值求解方法 |
| 3.4 一维仿真整机模型的构建 |
| 3.4.1 本文柴油机模型的建模步骤 |
| 3.4.2 单缸一维模型的构建与验证 |
| 3.4.3 一维整机模型的构建与调试 |
| 3.4.4 柴油机一维整机模型的验证 |
| 3.5 柴油机进气管路对进气流动特性的影响 |
| 3.5.1 进气支管直径和长度对容积效率的影响 |
| 3.5.2 进气稳压箱容积对容积效率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CFD仿真计算的理论分析 |
| 4.1 CFD的简述 |
| 4.1.1 计算流体动力学概述 |
| 4.1.2 计算流体动力学的工作流程 |
| 4.2 计算流体动力学的控制方程 |
| 4.2.1 质量守恒方程 |
| 4.2.2 动量守恒方程 |
| 4.2.3 能量守恒方程 |
| 4.3 湍流模型 |
| 4.3.1 湍流模型简介 |
| 4.3.2 标准k-ε模型 |
| 4.4 离散方程的求解方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 柴油机进气系统的CFD三维仿真计算分析 |
| 5.1 进气管路的CFD仿真计算 |
| 5.1.1 FLUENT软件介绍 |
| 5.1.2 CFD三维仿真概述 |
| 5.1.3 创建进气管路三维模型 |
| 5.1.4 进气管路三维模型的网格划分 |
| 5.1.5 边界条件的设定 |
| 5.1.6 相关求解参数的设定 |
| 5.2 进气管路仿真结果分析 |
| 5.2.1 原机速度矢量图分析 |
| 5.2.2 原机压力云图分析 |
| 5.3 进气管路的结构优化 |
| 5.3.1 气体流速分析 |
| 5.3.2 气体压力分析 |
| 5.3.3 气体流量分析 |
| 5.4 柴油机进气系统的CFD仿真计算 |
| 5.4.1 创建进气系统三维模型 |
| 5.4.2 进气系统三维模型的网格划分 |
| 5.4.3 边界条件和相关求解参数的设定 |
| 5.5 柴油机进气系统仿真结果分析 |
| 5.5.1 进气道的速度矢量图分析 |
| 5.5.2 各气门升程下的速度矢量图分析 |
| 5.5.3 各气门升程下的迹线图分析 |
| 5.5.4 各气门升程下的压力云图分析 |
| 5.5.5 各气门升程下的湍动能图分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）柴油机双层分流燃烧室燃空分布特性与结构设计探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高速直喷式柴油机性能改善的方法 |
| 1.2.1 燃油喷射系统结构与喷射策略的优化 |
| 1.2.2 缸内流场与进气充量的调节 |
| 1.2.3 燃烧室的设计与优化 |
| 1.3 双层分流燃烧室概念的提出与研究现状 |
| 1.3.1 双层分流燃烧室概念的提出 |
| 1.3.2 双层分流燃烧室的研究现状与不足 |
| 1.4 本文研究内容与方法 |
| 2 双层分流燃烧室结构参数对燃油扩散影响的数值模拟研究 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 数值模拟模型建立和参数设置 |
| 2.2.1 几何模型与网格模型 |
| 2.2.2 基本控制方程和子模型 |
| 2.2.3 边界条件和初始条件设置 |
| 2.2.4 网格敏感性分析与模型验证 |
| 2.3 数值模拟结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 双层分流燃烧室内燃油喷雾分布和空间利用的可视化研究 |
| 3.1 研究对象 |
| 3.2 高速摄影测试设备与方法 |
| 3.2.1 测试设备 |
| 3.2.2 测试方法与设置 |
| 3.3 可视化测试结果与讨论 |
| 3.3.1 燃油喷雾撞壁的比较 |
| 3.3.2 燃油喷射压力的影响 |
| 3.3.3 燃油喷射正时的影响 |
| 3.3.4 喷油嘴结构的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双层分流燃烧室对柴油机性能影响的数值模拟与台架实验研究 |
| 4.1 研究对象 |
| 4.2 柴油机台架实验设备和方法 |
| 4.2.1 实验设备 |
| 4.2.2 实验方法与设置 |
| 4.3 数值模拟模型建立和参数设置 |
| 4.3.1 几何模型与网格模型 |
| 4.3.2 子模型的选择 |
| 4.3.3 边界条件和初始条件的设置 |
| 4.3.4 网格敏感性分析与模型验证 |
| 4.4 数值模拟和台架实验的结果与讨论 |
| 4.4.1 缸内过程的比较 |
| 4.4.2 不同燃油喷射压力条件下的比较 |
| 4.4.3 不同燃油喷射正时条件下的比较 |
| 4.4.4 不同喷油嘴结构条件下的比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 双层分流燃烧室对柴油机性能影响的评价及设计原则 |
| 5.1 研究对象 |
| 5.2 多工况条件下的柴油机台架实验设备和方法 |
| 5.2.1 多工况条件下的实验设备 |
| 5.2.2 多工况条件下的实验方法与设置 |
| 5.3 台架实验结果与讨论 |
| 5.3.1 NO_x排放相同时双层分流燃烧室对柴油机性能的影响 |
| 5.3.2 BSFC相同时双层分流燃烧室对柴油机性能的影响 |
| 5.3.3 加权平均后双层分流燃烧室对柴油机性能的影响 |
| 5.3.4 双层分流燃烧室的设计原则 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 缩略词 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）柴油机等压燃烧的仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柴油机新型燃烧方式概述 |
| 1.3 柴油机等压燃烧研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 研究平台的建立 |
| 2.1 柴油机数值仿真的理论基础 |
| 2.1.1 一维非定常流动理论 |
| 2.1.2 数值计算方法 |
| 2.2 仿真软件介绍 |
| 2.2.1 GT-Power软件介绍 |
| 2.2.2 GT-Power中的数学模型 |
| 2.3 柴油机原机仿真模型的搭建 |
| 2.3.1 外界环境参数设置 |
| 2.3.2 进排气管道设置 |
| 2.3.3 进、排气门模块的设置 |
| 2.3.4 喷油器模型的设置 |
| 2.3.5 气缸模型的设置 |
| 2.3.6 曲轴箱模块的设置 |
| 2.3.7 柴油机整机模型 |
| 2.3.8 柴油机整机模型的验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 柴油机等压燃烧的实现方法探究 |
| 3.1 喷油规律对柴油机燃烧缸压的影响 |
| 3.2 柴油机等压燃烧的仿真实现 |
| 3.2.1 喷油规律设置 |
| 3.2.2 燃烧模型设置 |
| 3.2.3 DOE设计及分析 |
| 3.2.4 基于等压燃烧的有效热效率提升方法探究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 柴油机等压燃烧对发动机性能的影响 |
| 4.1 柴油机等压燃烧控制策略对发动机燃烧过程的影响 |
| 4.1.1 柴油机等压燃烧控制策略对柴油机缸内温度的影响 |
| 4.1.2 柴油机等压燃烧控制策略对放热率的影响 |
| 4.1.3 柴油机等压燃烧控制策略对滞燃期和燃烧持续期的影响 |
| 4.2 柴油机等压燃烧控制策略对发动机经济性的影响 |
| 4.2.1 柴油机等压燃烧控制策略对燃料总能量分配的影响 |
| 4.2.2 柴油机等压燃烧控制策略对泵气损失和摩擦损失的影响 |
| 4.2.3 柴油机等压燃烧控制策略对发动机效率指标的影响 |
| 4.2.4 柴油机等压燃烧控制策略对有效燃油消耗率的影响 |
| 4.3 柴油机等压燃烧控制策略对发动机排放的影响 |
| 4.3.1 柴油机等压燃烧控制策略对柴油机氮氧化物排放的影响 |
| 4.3.2 柴油机等压燃烧控制策略对微粒排放的影响 |
| 4.4 柴油机等压燃烧控制策略在不同转速间影响差异分析 |
| 4.5 柴油机等压燃烧控制策略在不同负荷间影响差异分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 全文总结 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（8）商用车柴油机空气系统性能参数优化及控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 柴油机空气系统参数优化研究现状 |
| 1.2.1 基于试验的参数优化 |
| 1.2.2 基于仿真的参数优化 |
| 1.3 面向控制的柴油机空气系统模型研究现状 |
| 1.4 柴油机空气系统控制算法研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 商用车柴油机工作过程仿真模型建立及验证 |
| 2.1 仿真分析软件的确定 |
| 2.2 柴油机工作过程仿真模型 |
| 2.2.1 缸内工作过程计算模型 |
| 2.2.2 进、排气系统计算模型 |
| 2.2.3 增压系统计算模型 |
| 2.2.4 中冷器计算模型 |
| 2.2.5 废气再循环系统计算模型 |
| 2.3 柴油机工作过程仿真分析参数描述 |
| 2.3.1 原机主要技术参数 |
| 2.3.2 仿真模型主要模块及参数 |
| 2.4 柴油机工作过程仿真模型的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 商用车柴油机空气系统性能参数优化研究 |
| 3.1 优化参数与优化目标 |
| 3.2 优化算法的确定 |
| 3.3 基于遗传算法的柴油机空气系统性能参数优化 |
| 3.3.1 GT-Power与 MATLAB/Simulink耦合程序的开发 |
| 3.3.2 遗传算法的参数设计 |
| 3.3.3 优化结果的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 面向控制的商用车柴油机空气系统模型建立及验证 |
| 4.1 面向控制的柴油机空气系统模型的建立 |
| 4.1.1 增压器系统模型 |
| 4.1.2 进排气系统模型 |
| 4.2 面向控制的柴油机空气系统模型参数的确定 |
| 4.3 面向控制的柴油机空气系统模型的验证 |
| 4.4 面向控制的柴油机空气系统模型的准线性处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于模型的商用车柴油机空气系统多变量控制研究 |
| 5.1 基于模型的柴油机空气系统多变量控制总体方案设计 |
| 5.1.1 控制对象与控制目标 |
| 5.1.2 控制算法的确定 |
| 5.1.3 柴油机空气系统多变量控制总体方案 |
| 5.2 基于模型的柴油机空气系统多变量控制算法研究 |
| 5.2.1 控制算法的基本原理 |
| 5.2.2 基于模型的柴油机空气系统多变量控制算法设计 |
| 5.3 基于模型的柴油机空气系统多变量控制仿真分析 |
| 5.3.1 低转速工况下空气系统控制分析 |
| 5.3.2 中转速工况下空气系统控制分析 |
| 5.3.3 高转速工况下空气系统控制分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）正丁醇/生物柴油宏观与微观喷雾特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物柴油的衍生及研究现状 |
| 1.2.1 生物柴油的衍生 |
| 1.2.2 生物柴油的研究现状 |
| 1.3 正丁醇的研究现状 |
| 1.4 燃油雾化的研究 |
| 1.4.1 从射流到雾化 |
| 1.4.2 柴油机缸内燃烧过程 |
| 1.4.3 喷雾区域的划分 |
| 1.4.4 雾化机理的研究 |
| 1.4.5 燃油喷雾特性研究现状 |
| 1.4.6 喷雾测试方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 正丁醇/生物柴油理化特性及喷雾图像处理 |
| 2.1 正丁醇/生物柴油混合燃料的互溶性研究 |
| 2.1.1 正丁醇/生物柴油混合燃料的制备 |
| 2.1.2 互溶性测试与分析 |
| 2.2 正丁醇/生物柴油混合燃料理化特性分析 |
| 2.2.1 黏度 |
| 2.2.2 密度 |
| 2.2.3 十六烷值 |
| 2.2.4 汽化潜热值 |
| 2.2.5 低热值 |
| 2.2.6 氧含量 |
| 2.3 喷雾图像处理 |
| 2.3.1 图像作差 |
| 2.3.2 图像增强 |
| 2.3.3 边缘提取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 正丁醇/生物柴油混合燃料宏观喷雾特性 |
| 3.1 试验装置 |
| 3.2 宏观喷雾特性参数定义 |
| 3.3 误差分析 |
| 3.4 燃料特性的影响 |
| 3.5 喷射压力的影响 |
| 3.6 喷孔直径的影响 |
| 3.7 背压的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 正丁醇/生物柴油混合燃料微观喷雾特性 |
| 4.1 试验装置 |
| 4.2 微观特性参数定义 |
| 4.3 燃料特性的影响 |
| 4.4 喷射压力的影响 |
| 4.5 喷孔直径的影响 |
| 4.6 背压的影响 |
| 4.7 灰色关联分析 |
| 4.8 SMD与影响因素之间的关联度 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文及其他科研成果 |
（10）基于热力参数船用中速柴油机机载故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究的目的与意义 |
| 1.3 船舶柴油机状态监测与故障诊断的研究现状 |
| 1.3.1 故障诊断方式 |
| 1.3.2 机旁监控器现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 船用中速柴油机大发6DE-18 模型建立及验证 |
| 2.1 建模软件简介 |
| 2.2 模型建立原理 |
| 2.2.1 气缸模型的建立 |
| 2.2.2 进排气管内的工作过程 |
| 2.2.3 中冷器 |
| 2.2.4 废气涡轮增压器的数学模型 |
| 2.3 模型搭建 |
| 2.3.1 气缸模块 |
| 2.3.2 进排气管路模块 |
| 2.3.3 喷油器模块 |
| 2.3.4 曲轴箱模块 |
| 2.3.5 涡轮增压器和中冷器模块 |
| 2.3.6 大发6DE-18 整机模型 |
| 2.4 大发6DE-18 模型验证 |
| 2.4.1 6DE-18 台架试验 |
| 2.4.2 柴油机仿真模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大发6DE-18 柴油机工作过程故障仿真 |
| 3.1 大发6DE-18 柴油机常见故障特点及故障机理分析 |
| 3.2 热力参数的提取 |
| 3.3 典型故障的仿真设计 |
| 3.4 故障模型的得出的数据预处理 |
| 3.4.1 数据归一化处理 |
| 3.4.2 数据降维处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 BP神经网络与支持向量机在故障诊断中的应用 |
| 4.1 神经网络与支持向量机介绍 |
| 4.1.1 神经网络算法 |
| 4.1.2 支持向量机(SVM)算法 |
| 4.2 基于BP神经网络的柴油机故障诊断方法设计 |
| 4.3 基于支持向量机(SVM)的柴油机故障诊断方法设计 |
| 4.4 BP神经网络和SVM仿真结果对比分析 |
| 4.5 SVM算法的优化 |
| 4.5.1 粒子群优化算法原理 |
| 4.5.2 基于PSO-SVM的诊断模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于热力参数船用中速柴油机机载故障诊断系统的试验验证 |
| 5.1 试验台架构建 |
| 5.1.1 试验机型 |
| 5.1.2 试验现场及传感器分布 |
| 5.2 试验方案 |
| 5.3 试验中注意的问题 |
| 5.4 故障诊断试验流程 |
| 5.5 试验结果分析 |
| 5.5.1 故障模型验证 |
| 5.5.2 算法验证 |
| 5.6 机旁控制器的更新 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目 |
四、柴油机喷油系统最佳化方法的探讨（论文参考文献）
- [1]内燃机活塞冷却油腔壁面微米结构改性强化往复振荡冲击换热的模拟实验研究[D]. 邢志远. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]环境压力、环境密度对柴油宏观喷雾特性的影响研究[D]. 杨瑞. 浙江大学, 2021(07)
- [3]船用高速柴油机燃烧与喷油特性优化研究[D]. 于子宁. 哈尔滨工程大学, 2021
- [4]基于机器学习的柴油机DPF碳载量预测模型的构建及优化[D]. 陈文凯. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]基于CFD的机车柴油机进气系统计算分析[D]. 薛剑波. 大连交通大学, 2020(06)
- [6]柴油机双层分流燃烧室燃空分布特性与结构设计探索[D]. 付壵. 大连理工大学, 2020
- [7]柴油机等压燃烧的仿真研究[D]. 李烁. 吉林大学, 2020(08)
- [8]商用车柴油机空气系统性能参数优化及控制研究[D]. 姜光. 北京交通大学, 2020(03)
- [9]正丁醇/生物柴油宏观与微观喷雾特性研究[D]. 刘天宇. 江苏大学, 2020(02)
- [10]基于热力参数船用中速柴油机机载故障诊断技术研究[D]. 周小康. 武汉理工大学, 2020(08)