高强化柴油机迷宫式油气分离器结构影响研究

迷宫式油气分离器是重型柴油机油气预分离的主要设备，其性能直接影响柴油机排放达标度。基于CFD仿真在高窜气量下研究了迷宫式油气分离器主要结构参数对压力损失和分离效率的影响规律，包括过滤孔孔径、过滤孔板间距和过滤孔数量，并基于发动机试验台架对不同油气分离器的压力损失和分离效率开展试验验证。结果表明：在高窜气量条件下，对于以交错孔板进行分离的迷宫式油气分离器，对压力损失影响最大的是过滤孔板孔径，对分离效率影响最大的是过滤孔数量；在迷宫式油气分离器设计时应重点关注孔板开孔率。     

柴油机缸盖罩孔板油气分离计算流体力学研究

对柴油发动机的缸盖罩内置孔板油气分离结构进行计算流体力学模拟分析,对进出口压差、流速、油滴分布及分离效率等油气分离性能指标进行了研究。     

结构参数对迷宫式油气分离器分离性能的影响北大核心

为研究结构因素对某新型6缸天然气气体机中迷宫式油气分离器分离性能的影响,设计了7组不同的结构组合方案,采用控制变量法对比分析结构参数变化对分离效率的影响,初步探索了对分离效率影响较大的结构参数。试验结果表明,改变粗滤孔板通孔数量、粗滤孔板与挡板间的距离对分离效率的影响要大于改变通孔直径的影响,其中通孔数量的变化对分离效率的影响最为明显。当粗滤孔数减少6个时,分离效率提高了11.6%;而精滤孔数减少4个时,分离效率提高了12.4%。考虑到精滤孔直径和变化数量均小于粗滤孔这一因素,却能实现比粗滤孔更高的分离效率提升幅度,说明精滤孔的数量变化对分离效率的影响要比粗滤孔的大。在精滤孔板处,对微小直径油滴的有效分离成为影响分离效率的关键。     

曲轴箱通风系统试验开发研究

现有的发动机油气分离器需要利用滤芯进行分离过滤,随着时间的推移,滤芯上污物的累积将会使分离效率严重下降,效率和经济性都不理想。在-35°的低温下,由于阻力较大,废气中的水经滤芯过滤,易将滤芯冻住,丧失油气分离效果,造成发动机排放超标。文章提出使用主动碟片式油气分离器,既提高了油气分离效率,同时也降低了油气分离器结冰的故障。     

一款发动机油气分离器的结构参数优化

为提高一款发动机用多孔过滤型油气分离器的分离效率,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值计算方法对原模型件内气液两相的流动特性与分离特性进行分析。结果表明,该模型件内的最大速度梯度和最大压力梯度所在区域均在多孔板上通孔和泡沫型多孔介质滤材的流通结合部。采用正交试验法对该油气分离器的多孔板与泡沫型多孔介质滤材的关键结构参数进行优化研究,获得了主要结构参数对气液两相的流动和分离效率指标影响的权重顺序,确定了该多孔过滤型油气分离器的最优结构组合,并通过试验进一步验证了该最优结构高效油气分离器的性能。     

多孔孔板在催化消声器中的应用研究

催化消声器作为排气系统降噪及降低排放主要的元件,管道内流体的均匀性对其催化效率具有重要的影响。利用多孔孔板整流的特性,对催化消声器的流场进行优化,并应用CFD对优化后的催化消声器进行三维数值计算验证。结果表明:多孔孔板在催化消声器中具有普遍适用性,经过优化后的催化消声器载体内流场更加均匀,此时催化器的催化效率会有相应的提高,不好的影响是背压会增加少许。     

4G15D缸内直喷发动机油气分离模拟分析及试验验证

某4G15D缸内直喷发动机由于在缸盖罩位置布置高压油泵,导致气缸盖罩油气分离部分空间被占用,需要重新设计该款缸内直喷发动机油气分离结构型式。使用CFD仿真分析软件对发动机油气分离器内气液两相流场进行了数值模拟,分析了3种不同结构(改进前后)迷宫式油气分离器的流动分布、压力损失,采用离散模型模拟油滴粒子喷射,假定油滴粒子与壁面碰撞后即被捕捉,进而得出不同直径油滴的油气分离效率,根据仿真分析结果选择最优化设计方案;设计了一种简单而有效的试验方法对油气分离器分离效率间接进行验证。结果表明,采用CFD软件模拟计算方法能够计算出油气分离器油气分离效率,获得的结果反映了流动本质。在模拟分析过程中,油滴直径设定在1～15μm范围内时,根据所需要的油气分离效率优化设计油气分离结构,满足了最终产品要求。同时,在计算分析准确的前提下,提出了相应试验验证方法。     

发动机预油气分离结构的性能研究

对国六柴油发动机的预油气分离结构,即缸盖罩内置迷宫式结构进行模拟分析,对进出口压差和气流速度,以及分离效率等油气分离性能指标进行了研究。     

车用发动机油气分离器的设计匹配

在分析发动机曲轴箱通风系统形式及几种油气分离器结构特点的基础上,确定了曲轴箱通风系统的设计方案:滤网油气过滤+旋风式油气分离器+PCV控制阀。在发动机机油量为标准值、最小值、最大值增加20%工况下,进行了全负荷曲轴箱通风试验。结果表明,所开发的曲轴箱通风系统在活塞窜气量增加1倍时,油气分离器和PCV控制阀之间无可见油流,曲轴箱漏气量和曲轴箱压力符合评价指标要求,提高了油气分离效率。     

一种新型抗剪连接件试验研究

抗剪连接件在组合梁中主要用来承受钢筋混凝土翼板与钢梁之间的纵向剪力,是钢腹板与混凝土上、下翼板连接设计的关键环节.提出一种新的翼缘型开孔波折板抗剪连接件,并对传统的开孔直钢板抗剪连接件与这种新型开孔波折板抗剪连接件试件进行推出试验.考察开孔个数、穿筋与否对2种连接件承载力的影响.试验结果表明,在同等条件下,这种开孔波折板抗剪连接件具有更高的承载力.     

汽车减振器活塞孔对常通节流孔面积设计的影响

对减振器油液沿程和局部节流损失进行了分析,建立了基于速度特性的减振器常通节流孔面积曲线拟合优化设计方法,利用该方法对活塞孔的影响进行了研究.对常通节流孔面积进行实例优化设计,分别对活塞孔直径和个数的影响及变化规律进行了分析,并对不同活塞孔减振器进行了特性试验.结果表明,基于速度特性的常通节流孔面积优化没计方法及活塞孔的影响分析具有实际指导价值.     

曲轴箱通风系统机油消耗试验与改进设计

对某型车用直列4缸柴油机开展了机油消耗、窜气和曲轴箱压力试验研究,试验结果表明该发动机在低负荷低转速工况下燃油消耗与机油消耗的比值(机燃比)不满足设计要求,随着转速和负荷的提高,总机油消耗量呈增加趋势,曲轴箱通风(PCV)系统所占总机油消耗比例较高,各工况点平均值约为10%。借助CFD仿真手段对原油气分离器及改进方案进行了对比分析,得知原结构油气分离效率较低,改进方案分离效率大幅提高。验证试验表明,3种对比工况下改进方案窜气特性和曲轴箱压力均满足设计要求,PCV系统机油消耗均大幅度下降,说明改进方案合理可行。     

泡沫陶瓷过滤器微粒捕集特性分析

根据柴油机排气微粒过滤的试验结果，对泡沫陶瓷过滤体的过滤机理及特性进行了论述，对泡沫陶瓷过滤体的过滤效率和排气背压有较大影响的几种主要因素进行了分析，为柴油机排气微粒后处理系统的优化设计提供基础。     

柴油机径向式微粒捕集器过滤效率和压降特性的研究

根据泡沫陶瓷过滤体过滤孔道的特征,假设泡沫陶瓷过滤体由若干圆柱状纤维捕集单元组成,建立了捕集效率和压降的数学模型.利用该模型对某径向式微粒捕集器过滤体上微粒粒径分布、过滤效率和压降特性进行了预测.结果表明,该模型模拟结果与试验数据较好吻合.     

锚拉板组合结构受力特性研究

为研究系杆拱桥吊杆锚拉板组合结构的受力特性,以湖州环漾大桥为背景,对其梁上锚固系统进行实体有限元模拟,首先分析锚拉板系统在设计索力下的受力状态,包括连接件剪力分配比、钢结构应力状态及混凝土应力状态;然后,对其受力特性进行参数化分析。结果表明:①设计荷载作用下,锚拉板、加劲板开孔连接件与端承板连接件三者剪力分配比例约为:46%:33%:21%;②设计荷载作用下,开孔板连接件均处于弹性工作状态,开孔板连接件剪力竖向分布趋势呈现从上至下逐渐减小的趋势,横向分布较为均匀,边列较大;③不设置端承板,连接件最大剪力值略有增加,原端承板剪力主要转移给离端承板近的连接件,使得上、下排剪力分配更为均匀;④不设计开孔板连接件,索力荷载全部由端承板承担,导致锚拉板的受力基本呈现整体均匀受拉的受力状态,其下缘与端承板应力集中更为明显。     

DPF孔道结构参数优化设计

以降低流动阻力为目的开展DPF孔道结构参数优化设计,运用GT-Power建立DPF仿真模型,研究非对称孔道边长比、孔密度和过滤壁厚对颗粒物捕集过程中DPF压降和捕集效率的影响,并以非对称孔道边长比、孔密度和过滤壁厚为设计参数,二次序列规划算法为优化算法,DPF捕集效率为约束,优化DPF孔道结构参数。结果表明:DPF采用进口孔道边长大于出口孔道边长的非对称孔道结构可以降低颗粒物饼层捕集过程中DPF的压降,但同时降低了DPF的捕集效率;采用提高孔密度的方法可以在一定范围内降低DPF的压降,同时提高DPF的捕集效率;降低DPF过滤壁厚可以有效降低DPF压降,但也会降低DPF的捕集效率。综合优化结果,DPF进出口孔道边长比值为1.024 8、孔密度为62孔/cm~2、过滤壁厚为0.333 mm时,DPF压降降低26%以上,饼层捕集效率保持98%以上。     

利用疲劳特性对柴油机壁流式颗粒过滤器的寿命预测

按照裂缝缓慢发展理论对柴油机颗粒过滤器（DPF）寿命进行了计算，并研究了受再生过程最高温度影响的预期寿命．过滤体多孔蜂窝式结构的疲劳特性遵循裂缝缓慢发展理论，按失效的DPF温度分布算出最大热应力．把4点抗弯强度与最大热应力的比值作为校正系数，以修正各种温度分布情况下算出的热应力．4点弯曲疲劳试验中得到的疲劳特性与上述结果作了比较．     

多匝道城市公路隧道通风孔布置研究

针对某多匝道城市公路隧道,利用SES通风模拟软件研究通风孔布置、通风孔个数等因素对隧道内污染物体积分数分布、通风孔排污效率等通风效果的影响。结果表明:1)隧道采用顶部开孔自然通风方式,可以有效减少隧道内及出口处污染物体积分数;2)在匝道分岔点上方集中布置通风孔能达到较好的通风效果,开孔个数较少可减少土建投资;3)隧道段过长污染物体积分数不能满足标准时,应在隧道段后部增设开孔。     

BFM2012型柴油机曲轴箱通风系统油气分离器改进

为了改善油气分离效率,降低机油携出量,并维持合理的曲轴箱压力,以BFM2012型柴油机为研究对象,提出了在发动机预分离之后连接一个弥散式油气分离器的新方案,并将新油气分离器与原离心式油气分离器做了对比试验研究.试验结果表明,配备弥散式油气分离器后,活塞漏气量下降1～3 L/min,曲轴箱压力升高40Pa,油气分离效率由原来的53％提高到79％～95％,且不影响加机油的周期,但曲轴箱通风系统阻力增加较明显.     

FRP混凝土组合梁抗剪连接件试验研究

针对工程中常用的2种FRP-混凝土组合梁的抗剪连接形式（FRP开孔板件和采用粘结剂粘结）,开展了10个连接件推出试件在单调静力荷载下的试验研究,重点研究了混凝土强度、FRP开孔板排数等参数对连接件的破坏形态、极限承载力、滑移特性和应变分布等的影响。研究表明：采用FRP开孔板连接件的抗剪试件,其破坏形态为FRP开孔板根部剪切破坏,而采用环氧树脂胶粘结的试件,其破坏形态分混凝土内聚破坏和粘结层破坏2种;在受力全过程中FRP开孔板连接件中贯通筋应变较小,GFRP筋的应变最大值不超过1000txe,远小于其极限拉应变（约12000p,s）;混凝土强度对FRP开孔板连接件的承载力影响不明显;三排开孔板的平均单排承栽力小于单排开孔板的承载力,二者比值约为77％;试件破坏时,FRP开孔板连接件的滑移量约为1．0mm,而采用环氧树脂胶粘结的试件在破坏时的滑移量则为0．05mm左右。