柴油机后处理系统一维数值模拟

以准稳态流动的压力损失方程与传热方程为计算依据,将过滤体看成是一维单通道流动管道的集合,建立了DPF一维流动模型,模拟过滤体;以BJ493ZQ3发动机为试验用发动机,建立发动机模型,将DPF模型连接在发动机排气管尾端,集合为系统整体模型,模拟系统排气阻力。计算与试验结果都表明,固定转速,低负荷时,系统排气阻力与负荷近似呈线性关系,高负荷时,二者近似呈二次曲线关系。计算给出了柴油机加装壁流式碳化硅DPF在实际不同运行条件下的排气背压MAP图,用来标定控制器,同时为DPF的再生控制策略提供了依据。     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析EI北大核心CSCD

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。     

非饱和软土路基在长期荷载作用下的一维固结沉降研究

将Kelvin蠕变模型与Duncan非线性弹性模型串联为非线性粘弹性蠕变模型，来描述非饱和软土路基的本构关系。本构方程结合非饱和土有效应力方程和孔隙水压力与孔隙气压力控制方程，推导出非饱和软土路基在长期荷载作用下的一维固结-蠕变耦合方程，可以求解非饱和土路基任意时间任意位置的孔隙水压力、孔隙气压力。利用求得的孔隙水压力和孔隙气压力通过积分可求得路基的竖向沉降量，并结合工程实例对方程进行了验证。     

汽油机换气过程的容积法数值模拟

本文提出了一种计算汽油机换气过程的容积法数值模拟方法。其特点为气缸、进气管及排气管三个容积内的过程由压力主方程控制,各容积之间由相应的边界方程联系,以节气门集中处理空气滤清器和化油器的流动损失。通过实例计算,计算值与试验值较吻合。使用这个方法可预测汽油机的充气效率以及设计参数的变化对充气效率的影响。如把这个程序与汽油机燃烧过程数值模拟程序相结合,则可预测汽油机的换气过程对发动机排放及燃油消耗率等参数的影响。     

涡轮增压器压气机的气动噪声源特性研究

基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程与Realizableκ-ε双方程湍流模型,利用CFD软件建立了某大型涡轮增压器离心式压气机内部气体的可压缩流动仿真模型。分析了不同工况下压气机内部气流的速度、压力等流动特性,利用宽带噪声模型对压气机进行了气动噪声源数值研究。结果表明,叶轮区域是压气机的主要气动噪声源;压气机内扰动强度和叶轮转速是气动噪声声功率的主要影响因素;宽带噪声与湍流强度的分布趋势一致。研究结果对分析压气机的气动噪声源产生机理及其控制具有参考价值。     

城市地下空间车行系统的射流式纵向通风设计

针对城市地下空间车行系统射流式纵向通风方式进行了阐述.着重讲述了按照安全、卫生、舒适,同时兼顾防火、换气等因素综合确定需风量的计算方法;通过压力平衡方程并结合射流通风单元流动模型,得出了射流风机的组合设计;最后通过车行系统通风实例计算,来选定风机型号及数量.其成果可为同类型工程通风计算提供参考.     

自动变速器的阀体检测技术——ATF流量测试法(二)

正(接上期)五、流量检测与油压检测典型的液力测试方法是检测压力。在泵输出量未被超出前,压力调节阀会使压力保持在一个固定点上。如果有漏油存在,就总会有液体的流动。任何时候液体有流动,其流量就会被流量计所检测到。对于变速器内的大多数功能的实施,压力是一个关键因素。有些操作比如制动带的作用,离合器的接合,或者某个阀的运动,需要有足够的压力来完成这些工作,而不是液体的大量流动(流量)。     

考虑柱塞两种姿态的柱塞副燃油泄漏研究北大核心

高压共轨喷油器运行时柱塞的姿态会有偏心和倾斜状态,为了更加全面地研究柱塞副的泄漏情况,建立了考虑柱塞姿态的柱塞副间隙流动数学模型,包括雷诺方程、油膜厚度方程、油膜截面速度方程、非等温流动方程、稳态导热方程和燃油物性参数方程,并对这些方程进行了基于有限差分法的数值分析。利用该数学模型计算了燃油泄漏速率,并与经典公式计算的燃油泄漏速率以及试验值进行对比,验证了该研究模型的有效性。经分析得出了柱塞在柱塞套内倾斜状态下和偏心状态下,间隙燃油的泄漏速率、油膜厚度、温度、密度、黏度和比热容的变化趋势。     

非线性破坏准则下土体剪胀性对地震主动土压力的影响

该文基于极限分析上限法,提出一种可以综合考虑土体强度非线性及剪胀性的主动土压力系数的计算方法。在引入非关联流动法则的基础上,借助切线技术将非线性强度参数转化为线性参数。考虑地面超载以及地震力作用的影响,推导了各项外力功率和内能耗散功率的表达式,建立能量极限平衡方程,进而获得主动土压力的显式解,并最终获得主动土压力系数的最优上限解。参数分析表明:主动土压力系数随非线性系数、水平地震力系数和地面超载的增大而增大,随初始黏聚力和剪胀系数的增大而减小。通过算例说明在边坡挡土墙的设计中,非线性系数及剪胀系数应予以重视。     

Simulation of Multibody Vehicles Moving over Elastic Guideways1

This paper describes the present state of a general purpose computer program for calculating the dynamic response of vehicles travelling over guideways which may be elastic.

The linearized state-equations of motion for general multibody vehicles are constructed automatically by the program, these equations are supplemented by the equations for the active subsystems. Finally, the vehicle system equations are combined with the modal equations for elastic guideways and the complete set of coupled equations is solved simultaneously by numerical integration.     

Simulation of Multibody Vehicles Moving over Elastic Guideways1

SUMMARY

This paper describes the present state of a general purpose computer program for calculating the dynamic response of vehicles travelling over guideways which may be elastic.

The linearized state-equations of motion for general multibody vehicles are constructed automatically by the program, these equations are supplemented by the equations for the active subsystems. Finally, the vehicle system equations are combined with the modal equations for elastic guideways and the complete set of coupled equations is solved simultaneously by numerical integration.     

带竖井长大公路隧道火灾通风的CFD分析

针对带竖井的长大公路隧道,建立了隧道火灾物理、数学模型,并运用CFD的方法进行数值求解,用连续方程、动量方程、能量方程及气体组分方程描述其气流流动状态。并采用受浮力影响的湍流模型方程,选取秦岭终南山特长公路隧道作为计算模型,分析了不同通风风速下,隧道与竖井内的速度场和温度场,从而较全面地了解隧道和竖井内的火灾特性和烟气发展规律。分析表明3 m/s的通风风速对于防止出现回流,缩小火灾影响范围是比较理想的。     

关于轮胎的圈模型

综述轮胎圈模型的历史与现状，指出各种圈模型之间差异的物理实质。在此基础上，考虑完全的非线性应变项、正确的初始应力和气压做功公式，利用Hamilton9变分原理得到了轮胎圈模型的一般动力学方程。文献中的方程可由本文的一般控制方程退化得到。利用轮胎的试验模态参数和轮胎圈模型的特征方程确定圈模型的物理参数。对195／70R14型轮胎给出了具体的数算例和试验结果，分析表明所提模型和方法是合理的。     

轿车外流场的二维数值模拟

本文采用计算流体动力不方法数值求解Ｎ－Ｓ方程，模拟了轿车外流场，计算结果与风洞试验结果基本一致。     

汽车磁流变液减振器阻尼力计算方法

针对磁流变液在剪切流动中存在剪切稀化特性,根据流体力学N-S方程,建立了基于Her-schel-Bulkley模型的准稳态平板Poiseuille流动方程,得出了磁流变液在阻尼通道中流动的速度分布函数,分析了磁流变液的剪切稀化效应对阻尼通道磁流变液流动的影响,推导了汽车磁流变液减振器阻尼力计算表达式,对汽车磁流变液减振器产生的阻尼力进行理论预测研究。按照长安之星微型汽车技术要求,设计和制作了微型汽车磁流变液减振器,并对其进行了试验测试,测试结果表明:所提出的分析方法是可行的。     

桥梁河道三维水力与泥沙数值模型计算研究

从水动力和泥沙运动方程出发,采用雷诺时均的N-S方程,以k-ε双方程模型对紊流方程进行封闭,采用垂向分层的方法建立桥梁墩台冲刷的三维水动力模型。泥沙计算考虑悬移质和推移质泥沙输运,通过求解动网格方程更新整个计算域的网格坐标。通过数值模拟结果与模型试验结果的比较,建立的桥梁墩台冲刷数值模型具有较高的精度。     

气压ABS系统流量特性的实验研究

开发了气压ABS电磁阀测试系统，建立了气室充、放气过程压力变化的微分方程，结合两者研究了气压ABS系统的流量特性，获得了某中型客车ABS系统在不同情况下的流量系数。讨论了ABS电磁阀的结构参数和动作频率对整个系统流量特性的影响，并得到了几种典型动作频率下的流量系数。建立的气室压力模型和所求得的流量系数为气压ABS控制逻辑的设计提供了依据。     

Development of a flow network simulation program part I — flow analysis

An in-house simulation program was developed that can be utilized to predict flow characteristics such as pressure and velocities in any flow network system comprising multiple flow components, i.e., pipe, pump, heat exchanger, valves, etc. Although the code is intended for applications to network flow systems in a vehicle, it is written in a generalized manner to handle any possible network configuration of flow components. Therefore, it can easily function in various industrial applications. The network system where the flow is assumed to be one-dimensional is mathematically formulated by applying two conservation rules, mass and energy, to each flow component. These rules produce a set of non-linear equations. These non-linear equations are solved iteratively by adopting the Newton-Raphson scheme. This program has been tested in many different cases to demonstrate its validity and applicability. In this paper, two examples are introduced to show how the program can be used to find solutions in real engineering problems. Throughout the study, it was found that the code can most efficiently be used to verify a proposed design concept in an early design stage of the vehicle development cycle. The thermal analysis portion of the program will be dealt with in Part II of the paper.     

汽车排气系统的流场分析与优化

给出了某汽车排气系统一维非定常流动的气体动力学方程组和三维模拟数学模型.建立了该汽车排气系统与发动机的联合模型,并利用此模型得到了排气系统进口温度、质量流量、密度等参数.以此作为边界条件,利用三维CFD软件对该汽车排气系统流场进行了模拟,找到了影响排气系统背压的关键结构并进行了优化.结果表明,模拟结果与试验结果吻合性良好,优化后排气系统背压由40.5 kPa降至30 kPa.