基于CFD的船用柴油机燃烧与颗粒物排放分析的开题报告.docx

基于CFD的船用柴油机燃烧与颗粒物排放分析的开题报告
一、选题背景与意义
随着全球经济的发展和物流需求的增长，航海产业也得到了迅猛发展，船舶的数量越来越多，船用柴油机是船舶的主要动力来源。然而，燃烧带来的废气排放成为了船用柴油机的一个重要问题。废气排放中的颗粒物对环境和健康都有着负面影响，这也已经受到了各个国家和地区的高度关注。所以，对船用柴油机的燃烧及颗粒物排放分析研究就显得非常重要。
二、文献综述
在柴油机燃烧及颗粒物排放研究方面，目前广泛采用计算流体力学（CFD）方法进行模拟研究。对于烟雾颗粒的研究，研究人员一般选择动态网格方法进行尺度分析。这种方法能够在涡流结构的缩小区域内，对粒子运动进行合理的数值模拟。同时，一些研究还从化学角度探究了燃烧颗粒的化学反应性质，通过计算反应物的扩散及反应等热流学特性，进一步分析了颗粒物的排放情况。
三、研究内容及思路
本研究将基于CFD方法对船用柴油机燃烧过程进行数值模拟，分析其颗粒物的排放情况。具体来说，我们将采用工业标准CFD分析软件ANSYSFLUENT对柴油机的燃烧过程进行数值模拟，模拟中需要考虑柴油油雾的喷射方式、燃烧室内烟气的流场、热传输及燃烧前后的烟气物理特性等因素。同时我们还将对不同质量的燃料进行模拟研究，并对燃料的物理性质、最优燃烧条件等因素进行分析。最后，通过计算模拟结果，我们将分析颗粒物的排放特征及其影响因素。
四、研究预期成果及意义
本研究通过对船用柴油机的燃烧及颗粒物排放分析，旨在为改善柴油机的排放能力提供重要参考。预期成果包括分析出柴油机燃烧各阶段的质量分数曲线、温度场、速度场、浓度场和流线图，对比不同场景时颗粒物的输出分布情况，并进一步分析颗粒物数量的变化趋势及物化特征。同时，研究结果也将为优化柴油机操作条件及选用更为环保的柴油燃料提供重要依据。