本書系統(tǒng)地研究了結構參數(shù)、運轉參數(shù)對柴油機燃燒及排放的影響。主要內(nèi)容包括：柴油機多維數(shù)值模擬計算模型，柴油機燃燒模擬模型的建立及其驗證，燃燒室形狀、噴孔夾角、噴射位置、噴油提前角、EGR、噴油規(guī)律、預噴射、后噴射、進氣溫度對柴油機性能的影響等。本書可供高等院校汽車和內(nèi)燃機或相關動力裝置專業(yè)的本科生或研究生使用，也可供相關專業(yè)的高校教師、工程技術人員和科技工作者參考。

第1章 緒論1

1.1 柴油機的發(fā)展所面臨的問題1

1.1.1 能源問題1

1.1.2 環(huán)境問題3

1.2 柴油機工作過程數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀7

1.3 柴油機燃燒過程分析10

1.4 FIRE軟件介紹14

1.4.1 FIRE軟件組成14

1.4.2 FIRE軟件優(yōu)點16

1.5 本書的主要研究內(nèi)容19

第2章 柴油機多維數(shù)值模擬計算模型21

2.1 基本守恒方程21

2.1.1 質量守恒方程22

2.1.2 動量守恒方程22

2.1.3 能量守恒方程22

2.1.4 組分守恒方程23

2.2 湍流模型23

2.3 燃油噴霧模型25

2.3.1 基本方程26

2.3.2 蒸發(fā)模型27

2.3.3 破碎模型29

2.3.4 碰壁模型30

2.3.5 湍流耗散模型31

2.4 燃燒排放模型32

2.4.1 著火模型32

2.4.2 燃燒模型33

2.4.3 NOx排放模型34

2.4.4 碳煙排放模型36

2.5 本章小結38

第3章 柴油機燃燒模擬模型的建立及其驗證40

3.1 柴油機參數(shù)40

3.2 建立三維模型及生成計算網(wǎng)格41

3.3.1 三維模型的建立41

3.3.1 網(wǎng)格劃分42

3.3 確定計算條件45

3.3.1 確定初始計算條件45

3.3.2 確定邊界條件45

3.4 確定計算模型46

3.5 性能仿真模型的驗證47

3.6 本章小結48

第4章 燃燒室形狀對柴油機性能的影響49

4.1 燃燒室形狀對混合氣形成過程的影響51

4.1.1 缸內(nèi)氣流運動分析51

4.1.1 動能分析53

4.2 燃燒室形狀對燃燒過程的影響54

4.2.1 缸內(nèi)溫度、濃度和壓力分析55

4.2.2 燃燒放熱分析59

4.3 燃燒室形狀對排放的影響60

4.3.1 氮氧化合物排放分析60

4.3.2 碳煙排放分析62

4.3.3 排氣溫度分析64

4.4 本章小結65

第5章 噴孔夾角對柴油機性能的影響66

5.1 噴孔夾角對混合氣的形成的影響66

5.2 噴孔夾角對燃燒過程的影響68

5.3 噴孔夾角對排放的影響72

5.3.1 氮氧化合物排放分析72

5.3.2 碳煙排放分析74

5.4 本章小結76

第6章 噴射位置對柴油機性能的影響77

6.1 噴射位置對混合氣形成過程的影響77

6.2 不同噴射位置對燃燒過程的影響81

6.2.1 不同噴射位置對缸內(nèi)壓力的影響81

6.2.2 不同噴射位置對燃燒放熱的影響82

6.2.3 不同噴射位置對缸內(nèi)溫度的影響83

6.3 不同噴射位置對排放的影響87

6.3.1 氮氧化合物排放分析87

5.3.1 碳煙排放分析89

6.4 本章小結92

第7章 噴油提前角對柴油機性能的影響93

7.1 噴油提前角對混合氣形成過程的影響94

7.1.1 缸內(nèi)氣流運動分析94

7.1.2 缸內(nèi)氣流濃度分析96

7.2 噴油提前角對燃燒過程的影響98

7.2.1 缸內(nèi)溫度和壓力分析98

7.2.2 燃燒放熱分析101

7.3 噴油提前角對排放的影響103

7.3.1 氮氧化合物排放分析103

7.3.2 碳煙排放分析105

7.4 本章小結107

第8章 EGR對柴油機性能的影響109

8.1 EGR對燃燒過程的影響110

8.1.1 燃燒放熱分析110

8.1.2 缸內(nèi)當量比分析111

8.1.3 缸內(nèi)溫度和壓力分析112

8.2 EGR對排放的影響114

8.2.1 氮氧化合物排放分析114

8.2.2 碳煙排放的分析116

8.3 本章小結118

第9章 噴油規(guī)律對柴油機性能的影響119

9.1 噴油規(guī)律對滯燃期的影響120

9.2 噴油規(guī)律對燃燒過程的影響122

9.3 噴油規(guī)律對排放的影響126

9.3.1 氮氧化合物排放分析126

9.3.2 碳煙排放分析127

9.4 本章小結128

第10章 預噴射對柴油機性能的影響129

10.1 預噴射缸內(nèi)壓力的影響130

10.2 預噴射缸內(nèi)溫度的影響132

10.3 預噴射對排放的影響134

10.3.1 氮氧化合物排放分析134

10.3.2 碳煙排放分析136

10.4 本章小結137

第11章 后噴射對柴油機性能的影響139

11.1 后噴射對缸內(nèi)壓力的影響140

11.2 后噴射對燃燒放熱率的影響142

11.3 后噴射對缸內(nèi)溫度的影響144

11.4 后噴射對排放的影響146

11.4.1 后噴射對NO排放的影響146

11.4.2 后噴射對碳煙排放的影響148

11.5 本章小結150

第12章 進氣溫度對柴油機性能的影響151

12.1 進氣溫度對混合氣形成的影響151

12.1.1 缸內(nèi)氣流運動分析151

12.1.2 缸內(nèi)湍動能分析153

12.2 進氣溫度對燃燒過程的影響156

12.3 進氣溫度對排放過程的影響160

12.3.1 氮氧化合物排放分析160

12.3.2 碳煙排放分析160

12.4 本章小結161

參考文獻163