天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的數(shù)值模擬研究的開題報告

缸內(nèi)直噴式柴油/天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的數(shù)值模擬研究的開題報告1.研究背景在當前能源危機和環(huán)境保護壓力下，雙燃料發(fā)動機被認為是一種可行的替代性能源選擇。其中，柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機具有節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟等顯著優(yōu)勢，近年來受到廣泛關注和研究。然而，柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的實際應用面臨著許多技術瓶頸，如燃燒過程不穩(wěn)定、排放污染高等問題。利用數(shù)值模擬方法研究柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的燃燒過程，可以更加深入地了解其內(nèi)部工作機制，并優(yōu)化發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，從而提高發(fā)動機性能，滿足環(huán)保要求。2.研究內(nèi)容本研究將從以下幾方面入手：（1）建立柴油/天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的三維幾何模型和計算網(wǎng)格。（2）利用CFD軟件對柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機進行數(shù)值模擬，研究其燃燒過程特性。（3）對比分析柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機在不同負荷工況下的性能和排放特性。（4）利用響應面方法對柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)進行優(yōu)化。3.研究方法本研究采用計算流體力學（CFD）方法對柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機進行數(shù)值模擬分析。具體方法如下：（1）建立柴油/天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的三維幾何模型和計算網(wǎng)格，采用計算網(wǎng)格優(yōu)化技術，建立精度和穩(wěn)定的模型。（2）根據(jù)雙燃料發(fā)動機的供油系統(tǒng)和工作原理，建立其燃燒模型和反應機理，對其燃燒過程進行數(shù)值模擬，在不同工況下預測其燃燒特性。（3）通過響應面建立發(fā)動機的數(shù)學模型，確定影響其性能的主要結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，并進行參數(shù)優(yōu)化。（4）利用模型驗證實驗，對數(shù)值模擬結(jié)果進行驗證和修正。4.研究意義本研究的主要意義在于：（1）深入研究柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的內(nèi)部工作機制和燃燒過程特性，為該發(fā)動機的設計和改進提供理論和技術支持。（2）通過數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化，提高柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的經(jīng)濟性和環(huán)保性，推進其在工業(yè)應用中的廣泛使用。（3）研究中所采用的方法和技術對于其他類型的內(nèi)燃機數(shù)值模擬研究具有參考價值。5.研究進度安排本研究計劃于2022年9月開始，預計使用12個月的時間完成。具體工作安排如下：（1）9月-10月：調(diào)研基礎知識和相關文獻，建立發(fā)動機模型和計算網(wǎng)格。（2）10月-12月：利用CFD軟件對模型進行數(shù)值模擬，初步探索發(fā)動機的燃燒過程特性。（3）1月-3月：對比分析柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機在不同負荷工況下的性能和排放特性。（4）4月-6月：利用響應面方法對柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)進