i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đâycông trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trình bày trong Luận án này trung thực chưa được ai công bố trong bất cứ công
trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án y đã được
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hải Phòng, ngày 26 tháng 03 năm 2019
Tác giả
Phạm Văn Việt
ii
LI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Viện Đào tạo Sau đại học, tập thể
giảng viên Khoa y tàu biển Viện khí - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam;
Ban chủ nhiệm Viện khí Động lực, Bộ môn Động đốt trong - Tờng Đại học
Bách khoaNội, luôn dành cho tôi những điều kiện hết sức thuận lợi để hoàn thành
Luận án.
Tôi xin tỏ lòng kính trọng chân thành biết ơn GS.TS. Lương Công Nh,
PGS.TS Trần Quang Vinh đã nhận hướng dẫn tôi thực hiện Luận án này.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy phản biện, quý Thầy trong Hội
đồng chấm Luận án đã đồng ý đọc, duyệt đóng góp ý kiến để tôi hoàn chỉnh Luận án
định hướng nghiên cứu trong tương lai. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng
nghiệp và thân hữu đã ủng hộ, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận án này.
iii
MC LC
LỜI CAM ĐOAN........................................................................................................... i
LI CM ƠN ............................................................................................................... ii
MC LC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIT TT ................................................ vi
THUT NG VÀ KÍ HIỆU ..................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ Đ TH ....................................................................... xii
DANH MỤC CÁC BNG BIU ............................................................................... xv
M ĐẦU .................................................................................................................... xvii
i. Lý do chọn đề tài ............................................................................................................ xvii
ii. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................................ xvii
iii. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................. xviii
iv. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................................................................... xviii
v. Ý nghĩa khoa học và thực tin của đề tài ....................................................................... xix
vi. Điểm mi ca luận án ................................................................................................... xix
vii. B cục chính của luận án ............................................................................................. xix
CHƯƠNG 1. TNG QUAN V VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................... 1
1.1. Cn lng trong buồng cháy động cơ ............................................................................... 1
1.1.1. Đặc điểm ca cn lng ............................................................................................ 1
1.1.2. Yếu t hình thành cặn lng ..................................................................................... 8
1.1.3. Các tác động xu ca cn lắng đến động cơ ......................................................... 14
1.2. Tng quan v tình hình nghiên cứu cn lắng trong động cơ ........................................ 18
1.3. Kết luận chương ........................................................................................................... 22
CHƯƠNG 2. SỞ THUYẾT S HÌNH THÀNH CN LNG TRONG
BUỒNG CHÁY ĐỘNG CƠ DIESEL ....................................................................... 24
2.1. Cơ sở lý thuyết v s hình thành cặn lng trong buồng cháy động cơ ........................ 24
2.1.1. Lý thuyết v s hình thành và lắng đọng của các hạt ........................................... 24
2.1.2. Lý thuyết s hình thành màng lỏng khi giọt tương tác với vách .......................... 26
2.1.3. Lý thuyết cơ chế hình thành soot .......................................................................... 34
iv
2.1.4. Gi thuyết cơ chế hình thành cặn lng trong buồng cháy động cơ ....................... 38
2.2. Phương pháp nghiên cứu cn lng trong buồng cháy động cơ .................................... 45
2.2.1. Phương pháp thực nghim .................................................................................... 45
2.2.2. Phương pháp số .................................................................................................... 47
2.2.3. Phương pháp qui hoạch thc nghim ................................................................... 47
2.3. Kết luận chương ........................................................................................................... 56
CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIM TO CN LẮNG TRÊN
VÁCH BUỒNG CHÁY .............................................................................................. 57
3.1. Đặt vấn đề..................................................................................................................... 57
3.1.1. Gii thiu chung ................................................................................................... 57
3.1.2. Mục tiêu ................................................................................................................ 60
3.1.3. Cơ sở thiết kế ....................................................................................................... 61
3.2. Xây dựng mô hình thực nghim ................................................................................... 63
3.2.1. Thiết lập mô hình .................................................................................................. 63
3.2.2. Trang thiết b ........................................................................................................ 66
3.2.3. Quy trình và chế độ th nghim ........................................................................... 68
3.3. Mô hình thực nghiệm đối chng TNCBC .................................................................... 72
3.3.1. Mô hình và trang thiết b ...................................................................................... 73
3.3.2. Quy trình thử nghim ........................................................................................... 74
3.4. Phương trình hồi quy ca s hình thành và phát triển cn lng ................................... 74
3.4.1. Mô hình toán mô tả s hình thành và phát triển cn lng của mô hình TNCMH 75
3.4.2. Mô hình toán mô tả s hình thành và phát triển cn lng của mô hình TNCBC . 80
3.5. Tính tương đồng giữa mô hình TNCMH và TNCBC .................................................. 81
3.5.1. S phát triển ca cn lng ..................................................................................... 82
3.5.2. Điều kin th nghim ........................................................................................... 83
3.6. Kết luận chương ........................................................................................................... 85
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU THC NGHIM ...................................................... 86
4.1. Phương pháp và quy trình thử nghim to cn lắng trên bề mặt vách buồng cháy ..... 86
4.1.1. Quy trình và điều kin th nghim ....................................................................... 86
4.1.2. Đặc tính bay hơi của các nhiên liệu th nghim .................................................. 87
v
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng ca nhiệt độ vách buồng cháy đến s hình thành phát triển
cn lng ............................................................................................................................... 92
4.2.1. Khối lượng cn lắng tích lũy ................................................................................ 93
4.2.2. Cấu trúc của lp cn ............................................................................................. 96
4.2.3. Nhiệt độ lp cn.................................................................................................... 97
4.2.4. Hàm tỷ l to cặn xét đến ảnh hưởng ca nhiệt độ vách buồng cy ................... 99
4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phần nhiên liệu đến s hình thành phát triển cn
lng .................................................................................................................................... 102
4.3.1. Khối lượng cặn tích lũy ...................................................................................... 102
4.3.2. Tính chất ca lp cn .......................................................................................... 106
4.3.3. Cơ chế hình thành cặn lắng ................................................................................ 109
4.3.4. Hàm tỷ l to cặn xét đến ảnh hưởng của thành phần nhiên liệu ....................... 113
4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng dầu bôi trơn trong buồng cháy đến s hình thành
phát triển cn lng ............................................................................................................. 115
4.4.1. Khối lượng cặn tích lũy ...................................................................................... 115
4.4.2. Nhiệt độ lp cn.................................................................................................. 116
4.4.3. Hàm t l to cặn xét đến ảnh hưởng của lượng dầu bôi trơn trong buồng cháy
...................................................................................................................................... 118
4.5. Kết luận chương .................................................................................................. 119
KT LUN ............................................................................................................... 122
ỚNG PHÁT TRIN ........................................................................................... 124
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .............................................. 125
TÀI LIU THAM KHO ........................................................................................ 127
PH LC .................................................................................................................. 136