柴油/CNG发动机尾气热量排放规律研究及其流场数值仿真的开题报告一、研究背景与意义在当前全球工业发展进程中，机械产业应用最广泛的为内燃机，而内燃机尾气排放是使用中的一个重要问题。本次课题中主要研究的是柴油发动机以及CNG发动机尾气热量排放规律，以及流场数值仿真的研究。柴油车和CNG车的排放都会对环境造成污染，二氧化碳CO2、一氧化碳CO、氮氧化物NOx、烟尘等有害物质的排放导致了严重的环境污染。研究如何减少这些发动机的排放变得至关重要，这与保护环境和改善空气质量的需求紧密相关，因此尾气排放的控制和降低对环境贡献的研究显得格外重要。二、研究目标本次课题以柴油发动机以及CNG发动机为对象，目的在于研究两种发动机尾气热量排放规律，并结合OpenGL技术对其进行可视化，以便更好的展示尾气的温度分布规律。该研究从流体力学的角度对柴油发动机以及CNG发动机的排放进行数值模拟，以求出排放的热量分布规律，同时通过数值模拟得出的运动流场和温度场进行二次开发，利用OpenGL技术将得出的结果呈现出来，具有很好的科普意义和教学意义。三、研究内容1.研究柴油发动机尾气热量排放规律2.研究CNG发动机尾气热量排放规律3.基于数值模拟的结果，开发尾气温度分布的可视化软件，需要使用OpenGL技术对3D图像进行渲染处理，从而更好的呈现出运动场和温度场的分布规律。4.分析尾气排放对环境造成的影响，并探讨如何降低发动机钢琴排放的排放。四、预期成果1.研究得出柴油发动机以及CNG发动机尾气热量排放规律，比较两种不同发动机的尾气排放规律的不同之处，为后续的研究做好基础准备。2.开发出基于OpenGL技术的尾气温度分布可视化软件，并使用三维图像呈现出发动机排放的运动场和温度场的分布规律。3.对尾气排放对环境的影响进行分析，并探讨降低发动机尾气排放对环境的影响的方案。五、研究步骤及进度安排阶段一：文献综述和研究方法研究（2周）1.查找大量文献资料，了解柴油发动机以及CNG发动机的尾气热量排放规律；2.深入了解数值模拟的技术原理和数学方法论，寻找数值模拟软件，设计研究方法。阶段二：计算模拟与数据分析（6周）1.通过数值模拟技术，分别针对柴油发动机以及CNG发动机进行尾气热量分布模拟；2.对计算模拟数据进行整理和分析，得出柴油发动机以及CNG发动机的尾气热量排放规律；阶段三：尾气温度分布可视化软件开发（6周）1.使用OpenGL技术开发尾气温度分布可视化软件，实现三维图像呈现；2.对计算模拟数据进行可视化处理后进行对比分析，得出更加准确的结论。阶段四：研究成果总结（2周）1.总结研究成果和研究结论，撰写实验报告和学术论文；2.为下一步相关研究提供理论依据和参考依据。六、参考文献[1]张华,孙振峰,何成龙,迟凤军,&王福龙.(2010).内燃机尾气排放的热力学研究.内燃机工程,31(1),1-7.[2]鲁永锋,高维强,&山海涛.(2008).柴油机尾气排放与控制技术.汽车工程教育,1,22-27.[3]孟德志,&李舒印.(2010).柴油机排放规律及其减排技术.机械工程学报,4,29-36.