1、章、节、小节小四号体,有层次章（黑体）、节（宋体）、小节（宋体）分别以1、1.1、1.1.1等数字依次标出，且有层次空格1 XXXX 1.1 XXXX 1.1.1 XXXX1与1.1、1.1.1之间以相差两个汉字为宜7） 正文全文字数要求不少于3万字左右。正文用小四号宋体1.25倍行距每段行首缩进两个汉字距离。一级标题三号黑体加粗居中，上下各空一行。二级标题为小四号黑体，同时与上文用空一行隔开，左起顶格书写三级标题为小四号黑体. 同时与上文用空一行隔开。左起顶格书写申请上海交通大学工程硕士学位论文二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究学校代码：10248作者姓名：学 号：第一导师：第二导师：学
2、科专业：软件工程答辩日期：年 月 日上海交通大学软件学院年 月A Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for Master Degree of EngineeringNUMERICAL SIMULATION OF HOMOGENEOUS CHARGE COMPRESSION IGNITION COMBUSTIONFUELED WITH DIMETHYL ETHER University Code：Author：Student ID:Mentor 1：Mentor 2:Field：Software Engineering
3、Date of Oral Defense： School of SoftwareShanghai Jiaotong UniversityJun, 2008上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有
4、关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。本学位论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期：摘 要均质充量压缩着火（Homogenous Charge Compression Ignition）（简称HCCI）燃烧，作为一种能有效实现高效低污染的燃烧方式，能够使发动机同时保持较高的燃油经济性和动力性能，而且能有效降低发动机的NOx和碳烟排放。此外HCCI燃
5、烧的一个显著特点是燃料的着火时刻和燃烧过程主要受化学动力学控制，基于这个特点，发动机结构参数和工况的改变将显著地影响着HCCI发动机的着火和燃烧过程。本文以新型发动机代用燃料二甲醚（DME）为例，对HCCI发动机燃用DME的着火和燃烧过程进行了研究。研究采用由美国Lawrence Livermore国家实验室提出的DME详细化学动力学反应机理及其开发的HCT化学动力学程序，且DME的详细氧化机理包括399个基元反应，涉及79个组分。为考虑壁面传热的影响，在HCT程序中增加了壁面传热子模型。采用该方法研究了压缩比、燃空当量比、进气充量加热、发动机转速、EGR和燃料添加剂等因素对HCCI着火和燃烧
6、的影响。结果表明，DME的HCCI燃烧过程有明显的低温反应放热和高温反应放热两阶段；增大压缩比、燃空当量比、提高进气充量温度、添加H2O2、H2、CO使着火提前；提高发动机转速、采用冷却EGR、添加CH4、CH3OH使着火滞后。均关键词 均质充量压缩着火，化学动力学，数值模拟，二甲醚 NUMERICAL SIMULATION OF HOMOGENEOUSCHARGE COMPRESSION IGNITION COMBUSTIONFUELED WITH DIMETHYL ETHERABSTRACTHCCI （Homogenous Charge Compression Ignition） comb
7、ustion has advantages in terms of efficiency and reduced emission. HCCI combustion can not only ensure both the high economic and dynamic quality of the engine, but also efficiently reduce the NOx and smoke emission. Moreover, one of the remarkable characteristics of HCCI combustion is that the igni
8、tion and combustion process are controlled by the chemical kinetics, so the HCCI ignition time can vary significantly with the changes of engine configuration parameters and operating conditions. In this work numerical scheme for the ignition and combustion process of DME homogeneous charge compress
9、ion ignition is studied. The detailed reaction mechanism of DME proposed by American Lawrence Livermore National Laboratory （LLNL） and the HCT chemical kinetics code developed by LLNL are used to investigate the ignition and combustion processes of an HCCI engine fueled with DME. The new kinetic mec
10、hanism for DME consists of 79 species and 399 reactions. To consider the effect of wall heat transfer, a wall heat transfer model is added into the HCT code. By this method, the effects of the compression ratio, the fuel-air equivalence ratio, the intake charge heating, the engine speed, EGR and fue
11、l additive on the HCCI ignition and combustion are studied. The results show that the HCCI combustion fueled with DME consists of a low temperature reaction heat release period and a high temperature reaction heat release period. It is also founded that increasing the compression ration, the equival
12、ence ratio, the intake charge temperature and the content of H2O2, H2 or CO cause advanced ignition timing. Increasing the engine speed, adoption of cold EGR and the content of CH4 or CH3OH will delay the ignition timing.Keywords HCCI, chemical kinetics, numerical simulation, DME目 录1绪论-11.1 HCCI的数值模
13、拟研究现状-11.1.1 HCCI数值模拟模型-1- - 1.2 本章小结-12 DME均质充量压燃着火的数值模拟方法-2 2.1 二级标题-22.1.1 三级标题-2-5结论-6参考文献-7附录-8致谢-9攻读学位期间发表的学术论文目录-101 绪 论随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加,汽车在大量消耗石油燃料的同时,尾气排出的有害气体还严重地污染了人们赖以生存的大气环境,实现能源与环境长期可持续发展是摆在汽车和内燃机工作者面前的重大课题。环保和能源是发动机工业需要解决的两个主要问题。目前，随着人们对环境污染重视程度的日益提高，各国越来越重视环境保护，现在已制定了将NOx和PM视为大气污染源
14、的强化法规，如美国加州在1998年生效的一项超低排放汽车法规规定汽车的NOx+HC排放2.5g/bph-hr, PM排放0.05g/bph-hr。为满足严格的排放要求，研究人员在各个相关领域进行了大量的研究工作，改进发动机的燃烧系统作为一个重要解决途径，也取得了一定进展1。传统汽油机均质混合气,尾气排放污染物主要包括氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）,可以通过三效催化后处理加以解决,但要达到欧IV及其以上标准仍存在较大困难,且汽油机的热效率低,在中低负荷工作时还有较大的泵气损失。柴油机热效率高,但排气中的NOx和碳烟微粒排放物（PM）却难以折中,使用一种排放物减少的措施,
15、往往导致另一排放物的增加。由于柴油机总体上富氧燃烧, NOx的催化处理技术尚未成熟。汽油机和柴油机的燃烧方式都不能解决碳烟和氮氧化物生成的trade-off关系,因而很难在这两种燃烧模式下通过改进燃烧来同时大量降低碳烟和氮氧化物的生成。1.1 HCCI的数值模拟研究现状HCCI发动机的着火与燃烧过程与传统的火花塞点火式和压燃式发动机有着本质的区别，在HCCI发动机的着火燃烧过程中，燃料的化学反应动力学起着至关重要的作用。因此，相对于传统发动机数值模拟研究主要侧重于湍流混合与燃烧模型而言，HCCI发动机燃烧模拟的焦点主要集中在燃料的反应机理和化学动力学模型上。1.1.1 HCCI数值模拟模型目前
16、HCCI数值模拟研究主要集中在单区、多区和多维模型上2。本节将从这三方面分别予以介绍：（1）单区模型 （2）双区和多区模型2 DME均质充量压燃着火的数值模拟方法2.1 二级标题正文内容2.1.1 三级标题（2-1） （2-2）表2-1 二甲醚清洁燃料Table2-1 Homogenous charge compression ignition组分Hf（kcal/mol）Sf（kcal/mol）Cp（kcal/mol）A1A2A3100续表21A4A5A6A7A8图2-1 二甲醚清洁燃料Fig.2-1 Homogenous charge compression ignition5 结 论 正文
17、内容参考文献1 蒋有绪，郭泉水，马娟等，中国森林群落分类及其群落学特征M，北京，科学出版社，1998，11-12.2 中国力学学会，第3届全国实验流体力学学术会议论文集C，天津，*出版社，1990，20-24.3 World Health Organization，Factors regulating the immune response，report of WHO Scientific GroupR，Geneva，WHO，1970.4 张志祥，间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程中的应用D，北京，北京大学数学学院，1998，50-55. 5 河北绿洲生态环境科技有限公司，一种荒漠化地区生
18、态植被综合培育种植方法，中国，01129210，5P/OL，2001,10,4 2002,5,28， http:/211.152.9.47/sipoasp/zlijs/hyjs-yxnew.asp?recid=01129210.5&leixin.6 国家标准局信息分类编码研究所，GB/T 2659-1986世界各国和地区名称代码S/ 全国文献工作标准化技术委员会，文献工作国家标准汇编，3，北京，中国标准出版社，1988，59-92.7 李炳穆，理想的图书馆员和信息专家的素质与形象J，图书情报工作，2000（2），5-8.8 丁文祥，数字革命与竞争国际化N，中国青年报，2000,11,20（15）.9 江向东，互联网环境下的信息处理与图书管理系统解决方案J/OL，情报学报，1999，18（2），42000,01,18，附 录附录主要列入正文内过分冗长的公式推导，供查读方便所需的辅助性数学工具或表格；重复性数据图表；论文使用的缩写、程序全文及说明等。致 谢攻读学位期间发表的学术论文目录
