Улучшение экологических характеристик водородного дизеля усовершенствованием рабочего процесса

• Автор: Краснова, Евгения Викторовна
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И ИНДЕКСОВ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ВОДОРОДНОГО ДИЗЕЛЯ. ОБРАЗОВАНИЕ ОКСИДОВ АЗОТА В ПРОЦЕССЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ ИХ ЭМИССИИ

1.1. Актуальность исследования экологических показателей водородного дизеля

1.2. Способы подачи водорода в двигатель внутреннего сгорания

1.3. Экологические показатели водородного двигателя

1.4. Образование оксидов азота в поршневых двигателях

1.5. Краткий обзор методов расчета оксидов азота

1.5.1. Механизмы образования оксидов азота
1.5.2. Методы расчета концентрации ЫОх в камере сгорания поршневого двигателя
1.6. Нормирование токсических компонентов ОГ дизелей
1.7. Способы снижения эмиссии вредных выбросов отработавших газов дизелей
1.7.1. Влияние систем топливоподачи и воздухоснабжения
1.7.2. Влияние закрутки воздуха при впуске
1.7.3. Влияние рециркуляции отработавших газов
1.7.4. Влияние фаз газораспределения
1.7.5. Влияние степени сжатия
Выводы по главе
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТРЕХМЕРНОГО НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ, ТУРБУЛЕНТНОГО СГОРАНИЯ И ОБРАЗОВАНИЯ ОКСИДОВ АЗОТА В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ВОДОРОДНОГО
ДИЗЕЛЯ
2.1. Фундаментальная система уравнений переноса в цилиндре двигателя

2.2. Модели турбулентности
2.3. Пристеночные функции
2.4. Модель сгорания
2.5. Краткое описание алгоритма SIMPLE
2.6. Численный метод контрольных объемов (МКО) на примере уравнения теплопроводности
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ВЕРИФИКАЦИЯ ЗО-МОДЕЛИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВОДОРОДНОГО ДИЗЕЛЯ. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОРОДНОГО ДИЗЕЛЯ И ЕГО БАЗОВОЙ МОДИФИКАЦИИ
3.1. Технические данные исследуемого дизеля и краткое описание экспериментальной установки
3.2. Разбиение расчетной области на контрольные объемы. Генерация сетки
3.3. Подготовка исходных данных для проведения численного эксперимента
3.4. Верификация математической модели
3.5. Влияние выбранных моделей турбулентности на образование оксидов азота в камере сгорания водородного дизеля
3.6. Сравнение результатов моделирования трехмерных нестационарных процессов в цилиндре водородного дизеля и базового двигателя
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВОДОРОДНОГО ДИЗЕЛЯ НА ЭМИССИЮ NOx
4.1. Влияние конструкции форсунки
4.2. Влияние цикловой подачи топлива
4.3. Влияние коэффициента избытка воздуха
4.4. Влияние температуры впускного воздуха

Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

происходило оптическое индицирование с применением газового лазера ЛГ-56. После 500-800 рабочих циклов кварцевые окна очищались. В ходе этого уникального исследования удалось установить, что оксиды азота образуются в относительно малых локальных зонах, не превышающих 25% массы всего заряда, находящегося в камере сгорания.
1.6. Нормирование токсических компонентов ОГ дизелей
В странах Западной Европы, а также в Японии и США существуют ограничения, которые устанавливают для дизелей максимально допустимые удельные массовые выбросы с ОГ таких вредных веществ как монооксид углерода СО, оксиды азота N0*, несгоревших углеводородов СНХ, твердых частиц. В России раньше действовали нормы: ОСТ 37.001.234-81 и ОСТ 37.001.054-86. Теперь вводятся общеевропейские нормы на токсические компоненты ОГ транспортных дизелей. Они направлены на лимитирование выбросов соединений: СО, 1ЧОх, СНХ и твердых частиц. Таким образом, в Таблице 3 отражены максимальные нормативные выбросы вредных компонентов с ОГ дизелей серийных автомобилей полной массой до 3,5 т. Нормы для дизелей серийных автомобилей полной массой более 3,5 т отображены в Таблице 4. Дымность ОГ также нормируется - Правила ЕЭК ООН Я 24-03. Данные по нормированию дымности представлены в Таблице 4.