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

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一、研究背景和意義隨著環(huán)保意識的提高和全球化能源治理的加強，傳統(tǒng)的單一燃料柴油發(fā)動機已經(jīng)無法滿足人們對節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟性等方面的需求。因此，柴油天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機在實際應用中受到越來越多的關(guān)注。轉(zhuǎn)子發(fā)動機具有結(jié)構(gòu)簡單、功率重量比高、振動小等特點，而且具有較高的燃油經(jīng)濟性和動力性能，可廣泛應用于航空、船舶和地面交通領(lǐng)域等。雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的應用可以節(jié)約石油資源，降低污染排放，提高燃料利用率，具有重要的經(jīng)濟和社會意義。因此，進行缸內(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，對于深入了解該發(fā)動機的燃燒特性、優(yōu)化設計和提高性能具有重要意義。二、主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線1.缸內(nèi)直噴式柴油天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的數(shù)學模型建立。2.采用FLUENT軟件進行數(shù)值模擬，分析雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的燃燒過程和排放特性，預測其性能。3.對雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機進行優(yōu)化設計，進一步提高其性能。4.對模擬結(jié)果進行驗證，分析其準確性和可靠性。技術(shù)路線：1.建立數(shù)學模型。以缸內(nèi)直噴式柴油天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機為研究對象，分析發(fā)動機的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，建立數(shù)學模型，包括燃燒室、燃料系統(tǒng)、傳熱、空氣動力學、化學反應等方面。2.進行數(shù)值計算。采用FLUENT軟件對柴油天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機進行數(shù)值模擬，計算燃燒室內(nèi)的壓力、溫度、速度場等物理量，分析燃燒過程和排放特性，預測其性能。3.優(yōu)化設計。針對數(shù)值模擬結(jié)果，對發(fā)動機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行優(yōu)化設計，如燃燒室形狀、噴油器位置、空氣濾清器和廢氣處理設備等。4.結(jié)果驗證。將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，分析其準確性和可靠性，為后續(xù)工作提供參考依據(jù)。三、計劃進度和預期成果本研究計劃于2022年9月開始，歷時兩年完成。預期成果包括：1.缸內(nèi)直噴式柴油天然氣雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的數(shù)學模型，為后續(xù)研究提供基礎。2.分析雙燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機的燃燒過程和排放特性，為發(fā)動機的改進和優(yōu)化提供依據(jù)。3.發(fā)動機的優(yōu)化設計，包括燃燒室形狀、噴油器位置、空氣濾清器和廢氣處理設備等，可提高其性能。4.模擬結(jié)果驗證，分析其準確性和可靠性，為實際應用提供參考。計劃進度：第一年9月-12月：建立數(shù)學模型，進行數(shù)值計算和結(jié)果分析。第二年1月-6月：進行優(yōu)化設計和結(jié)果驗證。第二年7月-8月：撰寫學位論文。四、可行性分析本研究所需的軟、硬件條件均具備。FLUENT軟件可提供所需的計算環(huán)境，該軟件在國內(nèi)外學術(shù)界和工業(yè)界均有廣泛的應用。研究團隊擁有較高的研究水平和豐富的研究經(jīng)驗，可以開展該研究。另外，該研究對于實際應用有重要意義，具有明顯的社會和經(jīng)濟效益，具備可行性。五、參考文獻1.賀科峰，李少崗，趙雯，等．直噴式柴油機氣缸內(nèi)直接噴射不同時間及不同量燃料的燃燒特性實驗研究[J]．內(nèi)燃機與機電一體化，2017，2(9)：28-30．2.陳龍，陳凱歌，左正斌，等．基于雙充電開放式轉(zhuǎn)子發(fā)動機的燃車性能數(shù)值研究[J]．機器人技術(shù)與應用，2018，6(