基于格子Boltzmann方法的船舶风力助推转子绕流特性

风力转子推进装置节能环保,降低推力成本,有利于船舶行业的绿色发展。基于多松弛格子Boltzmann方法,对并列风力助推转子绕流进行数值模拟。首先模拟单圆柱绕流的流动特性,以验证程序的可靠性,重点探究双圆柱的间距比和转速比对圆柱绕流特性的影响。获取圆柱的升阻力系数以及尾流流型,验证临界转速比的存在。结果显示:旋转可以有效地抑制涡的生成和脱落,当转速比达到临界转速比时,漩涡彻底消失,流场变得稳定;时均升力系数的绝对值和时均阻力系数随转速比的增大分别增大和减小。     

基于遗传算法的车用空—空中冷器设计研究

以某车用增压柴油机的空—空中冷器为研究对象,应用遗传算法对其进行优化设计,提出了快速获取中冷器最优化芯体结构的方法。通过样品的风洞试验发现,优化计算的结果与试验结果吻合良好。表明使用该方法设计的中冷器,其传热系数最大可提高19.3%。在中冷器的设计方面具有明显的优势,为同类中冷器产品的优化设计提供了参考。     

船舶机舱火灾中回燃现象的数值计算与分析

采用大涡模拟(LES)技术,对某双机双桨船舶机舱火灾进行封舱灭火过程中所出现的回燃现象进行了数值模拟.结合舱内温度研究了该过程中回燃现象产生的原因及过程,并对热量释放率、辐射量、热对流及温度场分布进行了分析,同时对回燃现象的危害性进行了说明.通过结果详细分析了从经验层次上所无法观察到的回燃现象所产生的影响,也为船舶机舱火灾的评估、船舶设计、防火规范的修订及灭火策略提供了重要参考.     

核壳结构Au@Pt十面体纳米晶的调控及甲醇氧化催化性能研究

孪晶结构的Pt纳米晶,在电催化过程有希望获得更优异的催化活性.这是由于孪晶界处的应力对Pt纳米晶的电子结构调控.但受制于Pt的高表面能,孪晶结构Pt纳米晶的制备仍然面临着巨大挑战.文中采用油胺为溶剂,一步法制备获得以{111}晶面为暴露面的Au@Pt十面体纳米晶.胺基团的强吸附降低了Pt的表面能,从而促进了Pt在Au核上的外延生长.甲醇氧化催化测试表明,Au_(62)@Pt_(38)十面体纳米晶的正向电流密度值为0.44 mA/cm~2,显示了较好的催化活性,是商业Pt/C催化剂(0.22mA/cm~2)的2倍.电催化测试中正向电流密度与反向电流密度的比值通常用来衡量催化剂的抗CO中毒能力(If/Ib),Au_(62)@Pt_(38)(1.32) Pt/C(0.91),Au@Pt核壳结构十面体纳米晶具有较高的抗CO中毒能力.     

LPG发动机机理简化及其适用性的计算与分析

应用速率敏感度分析法,将LPG发动机复杂的燃烧过程中产生的154种组分进行简化得到22种核心组分,692个反应简化到23个核心反应。应用简化与详细机理对层流火焰传播速度和10种重要组分浓度随时问的变化进行计算对比,并对一4缸LPG发动机的着火延时进行了计算和分析。结果表明在过量空气系数大于1．2的稀燃条件下,应用简化机理对LPG燃烧进行模拟具有较高的精度,完全可以替代详细机理。     

某490增压柴油机燃用二甲醚燃料的性能计算与分析

应用CFD软件STAR-CD,建立了某490增压柴油机燃用二甲醚的燃烧模型.在额定功率下,计算了二甲醚在不同喷油提前角时缸内温度、压力、NOX随曲轴转角的变化情况.结果表明:柴油机中燃用二甲醚燃料NOX排放浓度显著降低.通过对上止点前5°,7°,9°时不同喷油始点的计算表明,提前角增大,NOX生成量增加.为二甲醚燃料的推广使用与燃烧系统的优化提供了参考.     

高低型双涡流室双缩口燃烧室的排放特性

为优化某船用柴油机的燃烧室的"油-气-室"匹配,降低有害物排放,运用AVL Fire对原型燃烧室改用不同燃烧室进行额定工况模拟.结果表明,高低型双涡流室双缩口燃烧室能在上涡流室形成"飞轮效应",相对于原型燃烧室,不仅能增加功率,而且能降低Nox和SOOT的排放.对高低型双涡流室双缩口燃烧室设置不同的高低涡流室的半径比r/R和喷油夹角进行计算.结果表明:随着r/R从0.3增加到1.3,Nox和SOOT的排放量均先减少后增多;当r/R为0.7时,Nox和SOOT的排放量均最少.当喷油夹角为140°～165°时,随着喷油夹角的增大,Nox的排放量先减少后增加,随后再减少,最后又升高;SOOT排放量先减小后增大,随后再减小.     

某柴油机SCR系统的设计计算与优化

文中应用STAR—CD对某型柴油机尾气SCR系统不同方案的流动和压力损失、湍动能分布，以及对催化器内部不同方案的化学反应进行了计算与分析．结果表明：综合考虑催化结果和实际安装，4种方案中第2种方案的效果较好．它为同类柴油机采用SCR系统进行NO，的排放控制提供了参考．     

某大型低速柴油机曲轴的全生命周期疲劳计算与分析

以大型低速柴油机曲轴为研究对象,在传统动力学计算的基础上,利用UG和ANSYS软件建立曲轴有限元计算模型,运用全寿命法对曲轴进行疲劳计算,获得曲轴的安全系数和疲劳寿命,提出改进危险区域疲劳强度的结构措施和工艺措施。