Luận án tiến sĩ nghiên cứu hoàn thiện buồng cháy thống nhất cho động cơ diesel c

LỜI CAM ĐOAN Tôi, Phạm Văn Giang, xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Khổng Vũ Quảng và PGS.TS Trần Thị Thu Hương. Các số liệu kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nào khác! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn 1 Người hướng dẫn 2 Nghiên cứu sinh PGS.TS Khổng Vũ Quảng PGS.TS Trần Thị Thu Hương Phạm Văn Giang i luan an LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Phòng Đào tạo, Khoa Cơ khí Động lực đã cho phép tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Xin cảm ơn Phòng Đào tạo và Khoa Cơ khí Động lực về sự hỗ trợ và giúp đỡ trong suốt quá trình tôi thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Khổng Vũ Quảng và PGS.TS Trần Thị Thu Hương đã hướng dẫn tôi hết sức tận tình và chu đáo để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận án.

Tôi xin trân trọng biết ơn Thầy, Cô trong Bộ môn và Trung tâm nghiên cứu Động cơ, nhiên liệu và khí thải, Khoa Cơ khí động lực, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã luôn giúp đỡ và dành cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí động lực và các Thầy, Cô trong Khoa đã hậu thuẫn và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu học tập. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy, Cô phản biện, các Thầy, Cô trong hội đồng đã đồng ý đọc duyệt và góp các ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn chỉnh luận án này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và những người đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu và thực hiện nghiên cứu này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh Phạm Văn Giang ii luan an MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. II DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT. VI DANH MỤC HÌNH ẢNH. XI MỞ ĐẦU.

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Xu hướng chung về sử dụng động cơ diesel. Xu hướng sử dụng động cơ diesel trên thế giới. Xu hướng sử dụng động cơ diesel tại Việt Nam.

Động cơ diesel sử dụng trong nông nghiệp tại Việt Nam. Các giải pháp công nghệ cải thiện tính năng kinh tế, kỹ thuật của động cơ diesel. Nhóm giải pháp về kết cấu. Nhóm giải pháp sử dụng nhiên liệu thay thế.

Các dạng buồng cháy phổ biến trên động cơ diesel.1 Buồng cháy ngăn cách.2 Buồng cháy thống nhất .3 Ưu nhược điểm của buồng cháy thống nhất so với buồng cháy ngăn cách. Các nghiên cứu cải tiến buồng cháy trên động cơ diesel cỡ nhỏ .1 Các nghiên cứu trên thế giới .2 Các nghiên cứu tại Việt Nam. Đề xuất giải pháp cải thiện các tính năng kinh tế, kỹ thuật và phát thải cho động cơ diesel dùng trong nông nghiệp ở Việt Nam. Đối tượng nghiên cứu.

Phương án thực hiện đề tài. Kết luận chương 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN. Lý thuyết hình thành hỗn hợp và cháy trên động cơ diesel.

Quá trình hình thành hỗn hợp trên động cơ diesel [28].2 Quá trình hình thành hỗn hợp trên động cơ diesel có buồng cháy thống nhất 41 2. Các thông số chung ảnh hưởng đến quá trình hình thành hỗn hợp và cháy của động cơ diesel buồng cháy thống nhất. Các thông số hệ thống nhiên liệu. Ảnh hưởng của tỉ số nén động cơ.

Các thông số liên quan đường nạp. Ảnh hưởng của các thông số hình học đến quá trình hình thành hòa khí động cơ diesel buồng cháy thống nhất. Kết cấu buồng cháy đỉnh piston. Các kết cấu khác.

51 iii luan an 2. Các mô hình toán học. Cơ sở lý thuyết các phần mềm sử dụng trong tính toán cải tiến buồng cháy thống nhất. Cơ sở lý thuyết phần mềm Ansys ICE .1 Các phương trình bảo toàn .2 Các phương trình tính toán đối với tia phun.

Cơ sở lý thuyết của AVL-Boost và AVL Hydsim. Cơ sở lý thuyết phần mềm AVL Boost [35]. Cơ sở lý thuyết của AVL-Hydsim. Quy trình các bước thực hiện tính toán cải tiến kết cấu buồng cháy.

Kết luận chương 2. TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG .1 Đánh giá các thông số cơ bản của piston nguyên bản .2 Mô phỏng động cơ với các trường hợp buồng cháy bằng phần mềm AVL- Boost .1 Xây dựng mô hình mô phỏng .2 Các chế độ mô phỏng .3 Kết quả mô phỏng .3 Xác định quy luật cấp nhiên liệu trong động cơ RV125-2 bằng phần mềm AVL-Hydsim .1 Xây dựng mô hình .2 Các chế độ mô phỏng .3 Kết quả mô phỏng .4 Mô phỏng đánh giá ảnh hưởng của kết cấu buồng cháy đỉnh piston bằng phần mềm Ansys - ICE .1 Mô phỏng quá trình nạp .2 Mô phỏng quá trình cháy .3 Ảnh hưởng của các kết cấu buồng cháy đỉnh piston đến các thành phần phát thải trong động cơ .5 Kết luận chương 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM .1 Mục đích thực nghiệm .2 Mục tiêu và phạm vi thực nghiệm .1 Mục tiêu thực nghiệm .2 Đối tượng và phạm vi thực nghiệm .3 Nội dung thực nghiệm.4 Thiết kế và chế tạo kết cấu đỉnh piston của động cơ cải tiến .5 Trang thiết bị thực nghiệm .1 Lắp đặt mô hình lên băng thử.2 Băng thử DW16 .3 Thiết bị phân tích khí thải .4 Thiết bị đo tiêu hao nhiên liệu .5 Cảm biến đo áp suất. 108 iv luan an 4.6 Nhiên liệu thực nghiệm .7 Sơ đồ bố trí hệ thống thực nghiệm .8 Chế độ thực nghiệm .6 Kết quả thực nghiệm và thảo luận .1 So sánh tính năng kinh tế, kỹ thuật của động cơ .2 So sánh thực nghiệm với mô phỏng .7 Kết luận chương 4.

123 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 127 PHỤ LỤC CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG. 131 BẰNG PHẦN MỀM ANSYS ICE.

131 v luan an DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Nội dung Đơn vị A/F Tỉ lệ không khí/nhiên liệu Aeff Tiết diện lưu thông m2 Aw Góc xoắn rad ANSYS Analysis system Ava Tiết diện lưu thông của xupáp cm2 a Chiều cao xéc măng khí mm CMCN 4.0 Cách mạng Công nghiệp 4.0 CRT Continuously Regenerating Technology - Bộ lọc tái sinh liên tục Cs Hệ số rối xoáy Cd Hệ số dòng chảy CRT Thông số mô hình Ce Hằng số Cp Nhiệt dung riêng đẳng áp kJ/kmol.