本书系统地研究了结构参数、运转参数对柴油机燃烧及排放的影响。主要内容包括：柴油机多维数值模拟计算模型，柴油机燃烧模拟模型的建立及其验证，燃烧室形状、喷孔夹角、喷射位置、喷油提前角、EGR、喷油规律、预喷射、后喷射、进气温度对柴油机性能的影响等。本书可供高等院校汽车和内燃机或相关动力装置专业的本科生或研究生使用，也可供相关专业的高校教师、工程技术人员和科技工作者参考。

第1章 绪论1 1.1 柴油机的发展所面临的问题1 1.1.1 能源问题1 1.1.2 环境问题3 1.2 柴油机工作过程数值模拟的研究现状7 1.3 柴油机燃烧过程分析10 1.4 FIRE软件介绍14 1.4.1 FIRE软件组成14 1.4.2 FIRE软件优点16 1.5 本书的主要研究内容19 第2章 柴油机多维数值模拟计算模型21 2.1 基本守恒方程21 2.1.1 质量守恒方程22 2.1.2 动量守恒方程22 2.1.3 能量守恒方程22 2.1.4 组分守恒方程23 2.2 湍流模型23 2.3 燃油喷雾模型25 2.3.1 基本方程26 2.3.2 蒸发模型27 2.3.3 破碎模型29 2.3.4 碰壁模型30 2.3.5 湍流耗散模型31 2.4 燃烧排放模型32 2.4.1 着火模型32 2.4.2 燃烧模型33 2.4.3 NOx排放模型34 2.4.4 碳烟排放模型36 2.5 本章小结38 第3章 柴油机燃烧模拟模型的建立及其验证40 3.1 柴油机参数40 3.2 建立三维模型及生成计算网格41 3.3.1 三维模型的建立41 3.3.1 网格划分42 3.3 确定计算条件45 3.3.1 确定初始计算条件45 3.3.2 确定边界条件45 3.4 确定计算模型46 3.5 性能仿真模型的验证47 3.6 本章小结48 第4章 燃烧室形状对柴油机性能的影响49 4.1 燃烧室形状对混合气形成过程的影响51 4.1.1 缸内气流运动分析51 4.1.1 动能分析53 4.2 燃烧室形状对燃烧过程的影响54 4.2.1 缸内温度、浓度和压力分析55 4.2.2 燃烧放热分析59 4.3 燃烧室形状对排放的影响60 4.3.1 氮氧化合物排放分析60 4.3.2 碳烟排放分析62 4.3.3 排气温度分析64 4.4 本章小结65 第5章 喷孔夹角对柴油机性能的影响66 5.1 喷孔夹角对混合气的形成的影响66 5.2 喷孔夹角对燃烧过程的影响68 5.3 喷孔夹角对排放的影响72 5.3.1 氮氧化合物排放分析72 5.3.2 碳烟排放分析74 5.4 本章小结76 第6章 喷射位置对柴油机性能的影响77 6.1 喷射位置对混合气形成过程的影响77 6.2 不同喷射位置对燃烧过程的影响81 6.2.1 不同喷射位置对缸内压力的影响81 6.2.2 不同喷射位置对燃烧放热的影响82 6.2.3 不同喷射位置对缸内温度的影响83 6.3 不同喷射位置对排放的影响87 6.3.1 氮氧化合物排放分析87 5.3.1 碳烟排放分析89 6.4 本章小结92 第7章 喷油提前角对柴油机性能的影响93 7.1 喷油提前角对混合气形成过程的影响94 7.1.1 缸内气流运动分析94 7.1.2 缸内气流浓度分析96 7.2 喷油提前角对燃烧过程的影响98 7.2.1 缸内温度和压力分析98 7.2.2 燃烧放热分析101 7.3 喷油提前角对排放的影响103 7.3.1 氮氧化合物排放分析103 7.3.2 碳烟排放分析105 7.4 本章小结107 第8章 EGR对柴油机性能的影响109 8.1 EGR对燃烧过程的影响110 8.1.1 燃烧放热分析110 8.1.2 缸内当量比分析111 8.1.3 缸内温度和压力分析112 8.2 EGR对排放的影响114 8.2.1 氮氧化合物排放分析114 8.2.2 碳烟排放的分析116 8.3 本章小结118 第9章 喷油规律对柴油机性能的影响119 9.1 喷油规律对滞燃期的影响120 9.2 喷油规律对燃烧过程的影响122 9.3 喷油规律对排放的影响126 9.3.1 氮氧化合物排放分析126 9.3.2 碳烟排放分析127 9.4 本章小结128 第10章 预喷射对柴油机性能的影响129 10.1 预喷射缸内压力的影响130 10.2 预喷射缸内温度的影响132 10.3 预喷射对排放的影响134 10.3.1 氮氧化合物排放分析134 10.3.2 碳烟排放分析136 10.4 本章小结137 第11章 后喷射对柴油机性能的影响139 11.1 后喷射对缸内压力的影响140 11.2 后喷射对燃烧放热率的影响142 11.3 后喷射对缸内温度的影响144 11.4 后喷射对排放的影响146 11.4.1 后喷射对NO排放的影响146 11.4.2 后喷射对碳烟排放的影响148 11.5 本章小结150 第12章 进气温度对柴油机性能的影响151 12.1 进气温度对混合气形成的影响151 12.1.1 缸内气流运动分析151 12.1.2 缸内湍动能分析153 12.2 进气温度对燃烧过程的影响156 12.3 进气温度对排放过程的影响160 12.3.1 氮氧化合物排放分析160 12.3.2 碳烟排放分析160 12.4 本章小结161 参考文献163