PSA在內(nèi)燃機(jī)節(jié)能的應(yīng)用探索及匹配控制研究.pdf

1、本文介紹了變壓吸附制氧技術(shù)的原理、分子篩以及工藝流程等,建立了變壓吸附的模型,并進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了沖洗比、吸附壓力、進(jìn)氣流速等操作參數(shù)對(duì)回收率與純度的影響.考慮到變壓吸附制氧方法產(chǎn)生的氧氣量,裝置結(jié)構(gòu)尺寸小、啟動(dòng)時(shí)間短、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn),在中小規(guī)模空氣分離領(lǐng)域,尤其是供應(yīng)富氧時(shí),PSA法的優(yōu)勢(shì)明顯,能夠?yàn)閮?nèi)燃機(jī)提供濃度穩(wěn)定的氧氣.以柴油機(jī)4102BZLQ作為研究對(duì)象,探索進(jìn)氣富氧在內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用的可行性.通過(guò)KIVA-3V程序建

2、立了4102BZLQ柴油機(jī)燃燒室的網(wǎng)格模型并進(jìn)行了燃燒過(guò)程的數(shù)值模擬.通過(guò)模擬計(jì)算,獲取了噴油束、缸內(nèi)氣體壓力、溫度等隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律；通過(guò)模擬計(jì)算,獲取了在不同曲軸轉(zhuǎn)角下NOx的缸內(nèi)分布規(guī)律以及隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律,并分析認(rèn)為NO<,x>的生成量主要受最高燃燒溫度的影響；通過(guò)模擬計(jì)算,獲取了CO、Soot隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律.應(yīng)用KIVA-3V程序模擬計(jì)算了不同氧濃度的燃燒室的燃燒過(guò)程.隨著進(jìn)氣中氧濃度的增加,燃燒室內(nèi)的最大平均壓

3、力(示功率)和最大平均溫度逐漸升高,碳煙與CO的排放量均有顯著降低(降低可達(dá)75﹪),但NO<,x>排放率明顯增加.通過(guò)對(duì)模擬的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析比較,認(rèn)為最佳的氧濃度應(yīng)在23﹪左右.在選定富氧率之后,本文對(duì)相關(guān)參數(shù)的研究表明適當(dāng)?shù)耐七t噴油提前角有利于降低NO<,x>,而對(duì)Soot和CO的排放量的影響不致太大.為了使富氧率能夠較快的跟蹤上響應(yīng)達(dá)到符合相對(duì)應(yīng)工況的值,本文通過(guò)模糊自整定PID來(lái)控制富氧率.模糊自整定PID控制秉承了常規(guī)PI