基于拟序火焰模型的柴油机燃烧过程数值模拟

在分析经典的涡耗散概念燃烧模型(Eddy Dissipation Concept Model)的基础上,着重介绍了3区拟序火焰模型(3 Zones Extended Coherent Flame Model,ECFM-3Z)机理,并对一台直喷式柴油机的单缸燃烧过程进行了数值模拟。通过模拟计算与试验结果的对比分析发现,计算所得的缸内压力、燃烧放热速率和排放生成物与试验结果吻合良好,表明所应用的燃烧模型更能真实地反映柴油机燃烧过程,并能较准确地预测排放物的生成。     

基于特征建模的柴油机机体有限元分析

应用Pro/E特征建模技术和ANSYS有限元软件,建立了某大功率柴油机机体的有限元模型,采用了符合实际的边界条件施加方法,在预紧状态和最高燃烧压力两种工况下对其进行受力分析,确定了机体的最大应力部位;同时对机体的疲劳安全性进行了校核。结果表明,采用此有限元方法可为机体的评估和多方案改进设计提供计算依据。     

柴油机涡轮增压器叶轮优化设计

以某废气涡轮增压柴油机为研究对象,以提高发动机性能为目标,使用CFD方法对其涡轮增压器的叶轮进行优化设计。通过分析叶轮内部流场,将叶轮叶片的叶型进行了改进设计,叶轮内部流场得到了优化。通过CFD计算得到了优化后的压气机MAP图,并将优化设计后的增压器安装到柴油机上进行了试验研究。结果表明,根据CFD计算结果对压气机叶轮结构进行优化设计具有可行性,优化设计的压气机能够在全转速范围内降低发动机燃油消耗率。     

车用冷却风扇安装位置对其性能影响的分析研究

根据某重型车用环形风扇的实际风筒试验过程建立了该风扇风筒仿真模型,并将计算结果与试验数据进行了比较,验证了模型的可靠性.利用该模型对不同风扇的轴向伸入距离、径向间隙进行仿真分析.结果表明,轴向伸入距离和径向间隙对风扇性能的影响十分显著:该风扇轴向伸入距离为75 mm、径向间隙为25 mm是较合理的安装距离:不同的轴向伸入距离对径向间隙的要求是不同的.     

基于ANSYS Workbench的叶轮有限元分析

利用ANSYS Workbench软件对某增压器压气机叶轮进行静强度计算及模态计算，分析叶轮应力大小、分布情况以及各阶模态频率，针对计算结果中出现的应力超过屈服极限的情况对叶轮进行结构改型优化。结果表明优化后的叶轮应力减小，满足叶轮强度要求且结构有效避开共振频率。     

三叶片节气门进气系统的 CFD 计算和分析

以一款新型三叶片式节气门为主要研究对象，通过发动机台架试验，获得发动机稳态工况下进气歧管三维C FD计算的边界条件，选取不同转速、不同负荷率的12个有代表性的工况点，建立配置传统的单叶片节气门和三叶片节气门的进气歧管网格模型，并进行C FD计算和流场分析。结果表明：发动机处于中、高负荷时，由三叶片节气门产生的进气涡流比单叶片节气门大，且优势随节气门开度的增加而更加明显，但在低转速、小负荷的工况下，配置三叶片节气门的进气歧管内的涡流强度小于单叶片节气门。     

三叶片节气门与传统节气门发动机缸内流场仿真

对低气门升程下搭配有传统节气门、三叶片节气门的发动机进行台架试验,并得到了其对应的发动机万有特性图。通过建立发动机从节气门至气缸内的模型,选择目标工况点,在FLUENT里面进行了对比计算。结果表明,发动机中速高负荷时,搭载三叶片节气门的发动机比搭载传统节气门的发动机具有明显较优的缸内涡流强度、滚流强度以及湍动能,从而解释了搭载三叶片发动机的万有特性图中中速高负荷区域具有较好燃油经济性的原因。     

车辆排气系统模态和振动特性及组件敏感性研究

建立排气系统有限元模型并进行了验证.利用所采集的加速度信号作为边界条件,计算分析了排气系统吊钩的动态响应力.结果表明,在发动机激励作用时,吊钩载荷响应力和加速度在同一频率出现峰值,且处于弯管处的吊钩由于有附加扭矩而造成动态响应力较大.对吊耳刚度进行敏感性分析,发现排气系统对吊耳Z向刚度较敏感.因此可以通过优化吊耳Z向刚度来减小吊钩处动态响应力.     

旁通阀控制策略对增压汽油机瞬态响应性能的影响

针对带旁通阀的废气涡轮增压汽油机,采用试验和仿真相结合的方法建立基于GT‐Power的汽油机稳态模型。运用BP神经网络法建立燃烧模型,得到增压汽油机瞬态模型。采用PID控制对原机旁通阀控制策略进行优化,通过优化后的旁通阀控制策略对汽油机瞬态响应质量参数———平均有效压力、瞬态响应时间和增压器瞬态转速进行分析。结果表明：优化后的旁通阀控制策略可以在汽油机的中高速范围内显著地缩短发动机的瞬态响应时间,同时保证汽油机增压压力与增压器转速都处于安全范围之内。