柴油-LNG双燃料发动机燃烧过程模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严峻，发展清洁、高效的发动机技术成为了全球汽车行业的重要课题。

柴油发动机以其热效率高、燃油经济性好等优点，在卡车、船舶等领域得到广泛应用。

然而，传统的柴油发动机存在颗粒物（pm）和氮氧化物（nox）排放较高的缺点，难以满足日益严格的排放法规要求。

2. 本选题国内外研究状况综述

柴油-lng双燃料发动机技术近年来受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列的研究成果。

1. 国内研究现状

国内学者在柴油-lng双燃料发动机燃烧过程模拟方面开展了大量研究工作，并取得了一些进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以某型柴油发动机为研究对象，将其改装为柴油-lng双燃料发动机。

利用cfd软件建立柴油-lng双燃料发动机的三维数值模型，并采用合适的燃烧模型、喷雾模型和湍流模型对柴油-lng双燃料发动机的燃烧过程进行数值模拟。

主要研究内容包括：
1.柴油-lng双燃料发动机燃烧机理分析：分析柴油和lng的燃烧特性，以及柴油-lng双燃料混合燃烧机理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步开展研究工作。

首先，进行文献调研，查阅国内外相关文献，了解柴油-lng双燃料发动机燃烧过程模拟的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论基础。

其次，进行理论分析，研究柴油-lng双燃料发动机的燃烧机理，分析柴油和lng的燃烧特性，以及柴油-lng双燃料混合燃烧机理，为数值模拟提供理论指导。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.采用先进的数值模拟技术，对柴油-lng双燃料发动机的燃烧过程进行精细化模拟，揭示柴油-lng双燃料混合燃烧机理，为柴油-lng双燃料发动机的设计和优化提供理论依据。

2.系统研究不同柴油喷射正时、lng替代率、进气压力和喷油策略对柴油-lng双燃料发动机燃烧过程、动力性、经济性和排放特性的影响规律，为柴油-lng双燃料发动机的匹配和优化提供技术支持。

3.利用优化算法对柴油-lng双燃料发动机的燃烧过程进行优化，寻求最佳的燃烧参数组合，以提高发动机燃烧效率，降低污染物排放，改善发动机综合性能。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]谢克昌,赵华,黄佐华,等.天然气发动机燃烧过程数值模拟研究进展[j].车用发动机,2018(5):1-10.

[2]张博,尧命发,黄豪杰,等.lng发动机缸内燃烧过程的多维数值模拟[j].内燃机学报,2019,37(6):517-526.

[3]王宇,黄震,王建昕,等.柴油/lng双燃料发动机燃烧与排放特性试验研究[j].车用发动机,2020(1):40-46.