CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律研究及其流場(chǎng)數(shù)值仿真的開(kāi)題報(bào)告

柴油/CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律研究及其流場(chǎng)數(shù)值仿真的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景與意義在當(dāng)前全球工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)械產(chǎn)業(yè)應(yīng)用最廣泛的為內(nèi)燃機(jī)，而內(nèi)燃機(jī)尾氣排放是使用中的一個(gè)重要問(wèn)題。本次課題中主要研究的是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律，以及流場(chǎng)數(shù)值仿真的研究。柴油車和CNG車的排放都會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，二氧化碳CO2、一氧化碳CO、氮氧化物NOx、煙塵等有害物質(zhì)的排放導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染。研究如何減少這些發(fā)動(dòng)機(jī)的排放變得至關(guān)重要，這與保護(hù)環(huán)境和改善空氣質(zhì)量的需求緊密相關(guān)，因此尾氣排放的控制和降低對(duì)環(huán)境貢獻(xiàn)的研究顯得格外重要。二、研究目標(biāo)本次課題以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象，目的在于研究?jī)煞N發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律，并結(jié)合OpenGL技術(shù)對(duì)其進(jìn)行可視化，以便更好的展示尾氣的溫度分布規(guī)律。該研究從流體力學(xué)的角度對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的排放進(jìn)行數(shù)值模擬，以求出排放的熱量分布規(guī)律，同時(shí)通過(guò)數(shù)值模擬得出的運(yùn)動(dòng)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，利用OpenGL技術(shù)將得出的結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)，具有很好的科普意義和教學(xué)意義。三、研究?jī)?nèi)容1.研究柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律2.研究CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律3.基于數(shù)值模擬的結(jié)果，開(kāi)發(fā)尾氣溫度分布的可視化軟件，需要使用OpenGL技術(shù)對(duì)3D圖像進(jìn)行渲染處理，從而更好的呈現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。4.分析尾氣排放對(duì)環(huán)境造成的影響，并探討如何降低發(fā)動(dòng)機(jī)鋼琴排放的排放。四、預(yù)期成果1.研究得出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣熱量排放規(guī)律，比較兩種不同發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放規(guī)律的不同之處，為后續(xù)的研究做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。2.開(kāi)發(fā)出基于OpenGL技術(shù)的尾氣溫度分布可視化軟件，并使用三維圖像呈現(xiàn)出發(fā)動(dòng)機(jī)排放的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律。3.對(duì)尾氣排放對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行分析，并探討降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放對(duì)環(huán)境的影響的方案。五、研究步驟及進(jìn)度安排階段一：文獻(xiàn)綜述和研究方法研究（2周）1.查找大量文獻(xiàn)資料，了解柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣熱量排放規(guī)律；2.深入了解數(shù)值模擬的技術(shù)原理和數(shù)學(xué)方法論，尋找數(shù)值模擬軟件，設(shè)計(jì)研究方法。階段二：計(jì)算模擬與數(shù)據(jù)分析（6周）1.通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)，分別針對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行尾氣熱量分布模擬；2.對(duì)計(jì)算模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，得出柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以及CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣熱量排放規(guī)律；階段三：尾氣溫度分布可視化軟件開(kāi)發(fā)（6周）1.使用OpenGL技術(shù)開(kāi)發(fā)尾氣溫度分布可視化軟件，實(shí)現(xiàn)三維圖像呈現(xiàn)；2.對(duì)計(jì)算模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理后進(jìn)行對(duì)比分析，得出更加準(zhǔn)確的結(jié)論。階段四：研究成果總結(jié)（2周）1.總結(jié)研究成果和研究結(jié)論，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和學(xué)術(shù)論文；2.為下一步相關(guān)研究提供理論依據(jù)和參考依據(jù)。六、參考文獻(xiàn)[1]張華,孫振峰,何成龍,遲鳳軍,&王福龍.(2010).內(nèi)燃機(jī)尾氣排放的熱力學(xué)研究.內(nèi)燃機(jī)工程,31(1),1-7.[2]魯永鋒,高維強(qiáng),&山海濤.(2008).柴油機(jī)尾氣排放與控制技術(shù).汽車工程教育