柴油機碳煙缸內(nèi)氧化過程的仿真研究的開題報告

柴油機碳煙缸內(nèi)氧化過程的仿真研究的開題報告一、研究背景柴油機是一種高效節(jié)能的內(nèi)燃機，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和交通運輸領(lǐng)域。但是，柴油機的排放問題日益引起關(guān)注，其中碳煙排放是其中之一。如果未經(jīng)處理的柴油機尾氣中含有過多的碳煙，則會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，甚至危害人體健康。因此，研究柴油機內(nèi)部氧化過程對于減少柴油機碳煙排放，改善空氣質(zhì)量，具有重要的應(yīng)用價值。二、研究內(nèi)容本研究旨在通過仿真方法，研究柴油機碳煙缸內(nèi)氧化過程，探討影響碳煙氧化反應(yīng)的因素，并建立合適的氧化模型。具體研究內(nèi)容包括：1.構(gòu)建柴油機碳煙缸內(nèi)氧化動力學(xué)模型，探討柴油機內(nèi)部有關(guān)氣體、溫度、壓力等參數(shù)對碳煙氧化反應(yīng)的影響；2.利用Matlab等仿真軟件，對柴油機內(nèi)部復(fù)雜的物理、化學(xué)過程進行數(shù)值模擬，模擬完整的碳煙氧化過程；3.對仿真結(jié)果進行分析，探討不同條件下碳煙氧化反應(yīng)的規(guī)律性，分析氧化速率、溫度、壓力等參數(shù)與碳煙氧化反應(yīng)的關(guān)系；4.通過對比實驗數(shù)據(jù)和仿真結(jié)果，驗證氧化模型的準(zhǔn)確性和可靠性。三、研究意義1.清晰了解柴油機碳煙產(chǎn)生機理，深入探究柴油機排放污染物的來源與機理，為進一步優(yōu)化柴油機結(jié)構(gòu)、改進燃油配方等提供理論指導(dǎo)；2.利用仿真技術(shù)，代替繁瑣的試驗操作，節(jié)省時間和成本，提高研究效率，并且可以在一定程度上避免實驗操作過程中的誤差；3.研究結(jié)果對柴油機制造商和政府部門制定相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、政策具有重要的參考價值，促進我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和環(huán)境質(zhì)量的提高。四、研究方法1.利用Matlab等相關(guān)仿真軟件，對柴油機內(nèi)部氧化過程進行建模和仿真計算；2.根據(jù)氧化模型，探究柴油機內(nèi)部氧化過程中有關(guān)氣體、溫度、壓力等參數(shù)的變化規(guī)律；3.通過模擬分析，建立柴油機碳煙缸內(nèi)氧化反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，研究碳煙氧化速率、產(chǎn)物生成及轉(zhuǎn)化規(guī)律等。五、預(yù)期成果1.建立柴油機碳煙缸內(nèi)氧化動力學(xué)模型；2.完成相關(guān)的模擬計算工作，并對計算結(jié)果進行分析；3.產(chǎn)生新的理論成果，對柴油機排放污染物的控制和治理具有實際意義；4.獲得各類SCI、EI等論文和專利。六、研究進度安排第一年：研究柴油機碳煙缸內(nèi)氧化動力學(xué)模型，并進行仿真計算和分析。第二年：完成程序的開發(fā)和優(yōu)化，并進行大量的仿真計算和分析。第三年：整理成果，撰寫論文并提交SCI、EI等期刊。七、參考文獻1.李磊，蘇仙芹，王學(xué)吉.柴油機排放污染形成機制及控制技術(shù).環(huán)境工程學(xué)報，2010，4（2）：174-179.2.王勇，趙凱平，陳蓓.氧化劑介導(dǎo)下重油燃燒生成顆粒物的數(shù)值模擬.熱力發(fā)電，2012，41（12）：88-93.3.HemezFM,WilliamsBL,BrownKD.ADynamicLungModelforModelingandSimulationofDieselParticulateMatterDepo