气道稳流试验的变压差试验分析

用变压差试验方法测量了6108发动机缸盖进气道的流动特性。试验全过程不需要随时调节模拟气缸内的压差为恒定值。确定气门最大升程时模拟气缸内的初始压差后，就可采集试验中的流量和涡流转速等参数。随着气门升程变小，模拟缸内的压差自由增大。试验结果与恒压差试验相同，同样可以得到Ricardo和FEV计算方法的平均流量系数和涡流比。测量精度符合要求，操作程序简单可靠，易于实现气道稳流试验的全自动化。     

用于研究柴油机进气涡流的水模拟测试系统

主要介绍了一个针对 115 0G单缸柴油机进气道结构的进气涡流水模拟装置和一套用于测量二维流场的激光粒子速度场仪 (PIV) ,用它们来测量旋流器在气缸内产生的涡流流场 ,目的是为研究旋流器在气缸内产生涡流的能力和涡流在缸内的发展情况。其中旋流器是作者设计的一种用于 4气门、短直气道发动机产生进气涡流的装置。     

用LDA研究柴油机涡流室内空气运动

本文介绍了采用二维氩离子ＬＤＡ（激光多普勒测速仪）对柴油机涡流室内空气运动特性的最新测试结果。测量结果表明：涡流室内气体平均速度及紊流强度仅为发动机曲轴转角的函数，在上止点附近随发动机转速升高，最大值出现时刻相对曲轴转角位置基本保持不变。这一点区别于使用ＨＷＡ（热线风速仪）对涡流室的测量。吊钟型涡流室内的空气涡流以刚体涡流为主。本文描述了吊钟型涡流运动中涡核的运动轨迹，提出了进一步改进涡流燃烧系统     

柴油机气道试验中缸内涡流转速的测量方法

本文在稳流模拟试验台上，利用三种涡流计测量了不同横截面高度的缸内涡流，分析了涡流计型式及测速位置对缸内涡流转速测量结果的影响，阐述了缸内速度分布对涡流测量影响的变化规律。     

双进气道柴油机丝线法可视化稳流测试及缸内气流运动特性分析

搭建基于丝线法的发动机可视化气道稳流实验台,对气缸内近壁面流场进行可视化研究,同时利用CFD对气缸内近壁面气流运动进行了数值模拟,并将实验结果与模拟结果进行相互验证。结果表明:在稳流条件下,气缸壁面的丝线运动可直观体现缸内近壁面气流运动情况。气缸近壁面丝线运动方向受到螺旋气道产生的涡流作用,使丝线运动方向与涡流方向一致。切向气道侧近壁面流场在切向气道内气流和涡流运动的共同作用下,其气流速度最大,相应地此处的丝线摆动角度也最大。气门升程为8和12 mm时,丝线摆动角度分别为110°和90°。缸内瞬态流场存在涡流和滚流运动,但很快合并成单一的涡流运动。     

四气门汽油机可变斜轴涡流系统进气门出口流场特性研究

在稳流气道试验台上,应用热线风速仪测量了安装可变斜轴涡流系统四气门汽油机进气门出口三维流场,分析了进气门出口流场分布特性,得出了一些重要结论。     

改变缸内涡流降低车用柴油机NOx和微粒排放

用喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，研究了涡流对柴油机微粒（PI）和NOx排放的影响。结果表明，适度降低低速小负荷工况的涡流水平，在对PT排放影响不大的情况下，可以有效降低NOx的排放量；低速大负荷工况，适度提高气缸内的涡流水平，在不至于过在提高NOx排放的情况下，可以有效降低PT排放量，中速工况涡流水平的变化对PT排放量影响不大，而降低中速小负荷工况气缸内的涡流水平，可以有效降低NOx的排放量。降低高速工况气缸内的涡流水平，可以同时降低PT和NOx的排放量。     

基于瞬时转速分析的柴油机气缸压缩性能检测方法

提出了一种利用柴油机倒拖过程瞬时转速分析来检测气缸压缩性能的方法。通过试验同步测量了车辆倒拖过程的曲轴瞬时转速和气缸压缩压力信号,利用径向基神经网络（RBF ）模型,建立了瞬时转速与气缸压缩压力的非线性映射关系,实现了由瞬时转速波动特征来间接检测气缸压缩压力,并由此判断气缸的压缩性能。     

在稳态进气流情况下用激光测速法测定柴油机气缸内的三维速度

在用于两种不同柴油机气缸盖的稳态气流装置中,用激光测速法测定了气缸内空气动力学的三维速度。 当速度变化相对恒定时,发现平均速度梯度大的复杂回流。 两个分矢量依次相加,可以对不同的气缸盖的气流特性加以迅速对比,同时可以和早先的热线风速仪及叶片风速仪测定法作比较。发现定向气道气缸盖产生两个主要的涡旋体,而铸造螺旋气道产生的气流近似于简单的刚体转动。     

用激光多普勒测速仪测量气缸内涡流速度

英国泼金斯发动机公司(Firma Perkins Engines Ltd,Peterborough)与英国牛津原子能研究所(AERE Harwell)合作,用激光多普勒测速仪测量了发动机气缸内的涡流速度。测量结果表明,直到压缩行程终点,基本形成刚体性涡流(K(?)rperwirbel),涡流中心随曲轴转角而变。在压缩行程时,随着活塞向上死点运动,紊流度逐渐变小。文中还将测量值与相应的稳定流动计算值进行了比较。     

大跨桥梁实测湍流风场的大涡模拟

为实现在大涡模拟(LES)中准确评估强风湍流对大跨桥梁的作用,关键难点在于生成符合桥梁真实强风特性的入口湍流。为此应用了一种新的规则化波矢量随机流生成方法PRFG³(Prescribed-wavevector Random Flow Generator),该方法遵守连续性方程和泰勒假设,可准确模拟目标湍流的脉动风谱、湍流度和湍流积分尺度等风特性参数。首先利用西堠门大桥结构健康监测系统(SHMS)2016年内采集的风速数据,选取了该桥址区10 min时距平均风速较大但风特性不同的2个强风样本,分析得到相应的强风特性参数;然后采用PRFG³方法合成了符合上述2个实测强风特性的均质各向异性湍流,同时为验证该方法用于主梁节段模型LES入口湍流的适用性,还模拟了缩尺比为1∶50的强风湍流场,并基于OPENFOAM平台,将3类风场赋予LES入口进行了数值计算;最后将LES流场中多个监测点的湍流特性与实测结果进行了对比。研究结果表明：2个实测风场在顺风向、横风向、竖风向的脉动风谱均与Von Kármán谱接近,顺风向湍流积分尺度最大约为192 m,各脉动风...     

某车排气系统性能的数值模拟及优化研究

为提高某车发动机排气系统的消声量,建立该排气系统的有限元模型,采用三维有限元方法对该排气系统进行声学性能仿真分析,绘制传递损失曲线,发现该排气系统在试验测得的排气噪声频谱能量较高的频段消声量较小,消声性能有待改善.运用流体动力学计算软件fluent对排气系统的流场特性进行分析预测,获得压力损失预测值,以及内部流场的流速...     

车用涡轮机复合喷嘴初步优化设计

提出了一种新型的涡轮喷嘴结构——复合喷嘴,针对该新型的涡轮可调喷嘴结构进行了数值模拟,对喷嘴叶片周向位置、叶片安装角和叶片数等参数进行了初步优化,并分析了气动损失偏大的流动机理。数值仿真结果表明,该喷嘴总压损失相对于单叶片VNT喷嘴略大,喷嘴段总压损失增大1.4%。     

三效催化转化器压力损失对发动机性能的影响

采用计算流体动力学软件对三效催化转化器(TWC)流场和压力损失进行了数值模拟，并对原机与安装TWC后发动机的特性曲线进行了对比试验。结果表明：发动机的转速越高，即TWC的入口流速越大、流速分布越不均匀，压力损失越大；压力损失使发动机的排气背压升高，引起充气效率下降；高速时充气效果明显下降，发动机的动力性和燃油经济性降低。     

465汽油机进气道流动特性的试验研究

在稳流气道试验台上,研究了465汽油机的缸内气流运动。利用Ricardo评价方法评价了该汽油机的流动性能、涡流和滚流能力。改变进气压差的测量结果表明,在保证充分的湍流条件下,可以采用变压差试验方法。试验结果表明,465汽油机的涡流较弱,滚流较强。较强的滚流有助于增大压缩末期的湍流强度,实现稀薄燃烧。     

离心压气机叶轮出口气体流动演变规律数值仿真研究

采用全三维仿真计算方法,针对离心压气机叶轮出口位置,进行了气体流动演变规律研究。研究结果表明:相同转速下,随着流量的减小,叶轮出口绝对气流角增加,且增加的范围主要集中在叶轮流道中心以下区域,叶顶区域变化不明显;相同转速下,叶轮出口总压比呈逐渐增加趋势;相同转速下,流量的减小使得叶轮顶部的效率损失减小而主流区的效率损失增加,压气机的最终效率取决于间隙流和主流流动损失的耦合作用。     

Flow visualization and measurement in the stator of a torque converter

A new experimental apparatus to visualize and measure the flow in the stator of a torque converter was proposed. A one-sided coaxial shaft constructed with an input shaft and an output shaft provides an open space inside the stator shaft for measurement. Through the window on the stator shaft, the flow in the stator can be directly observed.By visualizing the flow with an oil-film method and tuft method, separated regions near the blade surface and flow patterns in the blade passage were observed. Furthermore, using a laser doppler velocimeter, velocity vectors and turbulence intensities were measured in the inlet, outlet and the separated flow in the blade passage of the stator.     

抽吸气体回送位置及流量比例对整车风洞试验段流场影响的研究

为探讨不同抽吸气体回送方案对整车风洞试验段流场的影响,运用Fluent软件对两种回送方案的流场进行模拟,计算了边界层位移厚度、静压因数和总压损失.结果表明,抽吸气体回送位置在边界层厚度控制效果方面几乎没有差别,而在静压因数分布以及总压损失上则差异较大,方案1的静压因数分布较方案2均匀,总压损失却比方案2大,至于两个回风口流量比例,它只对静压因素分布有影响,但在方案2中其影响小于方案1.     

小排量汽油机进气歧管CFD优化设计与试验

进气歧管的进气流通性能对整机动力性和经济性有重要影响。通过CAD／CFD方法,计算了原进气歧管模型在进出口定压差下各支管的流动状况,通过分析流场中湍动能的分布,对型芯结构进行了优化,使得进气歧管稳态流通性能得到提升。基于优化后的CAD模型制作了快速成型样件,经过发动机台架性能试验验证,与原歧管相比,发动机充气效率与扭矩性能在中高速段有了明显提升,很好地印证了CFD分析与优化的正确性。     

Design and optimization of an LPG roller vane pump for suppressing cavitation

A roller vane type liquefied petroleum gas (LPG) pump was developed for a liquid phase LPG injection (LPLi) engine. Most of the LPG pumps used in the current LPLi engines are installed inside of the LPG tank, but this pump is intended to be installed outside of the LPG tank to overcome the difficulty of fixing an in-tank pump. Because LPG has a low boiling point and high vapor pressure, it usually causes cavitation in the pump and consequently deteriorates the flow rate of the pump. The purpose of this work is to optimize the design of the roller vane pump in order to suppress cavitation and increase the fuel flow rate by using a computational fluid dynamics (CFD) analysis. In order to achieve these goals, the intake port configuration and the rotor of the roller vane pump were redesigned and simulated using STAR-CD code. Computation was performed for six different models to obtain the optimized design of the roller vane pump at a constant speed of 2600 rpm and a constant pressure difference between the inlet and outlet of 5 bar. The computation results show that an increased intake port cross-section area can suppress cavitation, and the pump can achieve a higher flow rate when the rotor configuration is changed to increase its chamber volume. When the inlet pressure difference is 0.1 bar higher than the fluid saturation pressure, the pump reaches its maximum flow rate.