柴油机低温余热利用数值模拟研究

本文针对柴油机低温尾气余热的利用提出了一种新的方案,并建立了模型,应用CFD数值模拟技术对模型进行了数值计算,模拟了模型的温度场分布。结果表明,在低温尾气余热利用方面,保证冷却流体无相变的情况下,此方案具有可行性。并由模拟的温度场分布,可确定冷却液达到稳定温度的轴向距离,为实际设计中长度参数的选取提供参考。     

进气预热对柴油机低温启动性能影响的试验研究

为了研究进气预热对柴油机低温启动性能的影响,进行柴油机有、无进气预热及使用不同功率格栅预热下的低温启动性能试验.结果 表明:柴油机低温启动采用进气预热时,第2个工作循环缸内开始着火且燃烧能自持;无进气加热时,柴油机启动前8个工作循环内无明显燃烧迹象,第9个工作循环着火后燃烧仍无法自持,缸内失火现象严重,直到第45个工作...     

柴油机排气歧管进气角度对排气性能影响

为研究柴油机排气系统的结构对增压方式及排气能量利用效率的影响,建立了某柴油机排气歧管的三维数值模型,采用动态控制技术,分析了各歧管联合排气时排气系统内的流动状态.结果表明,原始结构的排气管内存在漩涡、局部动态压力过大,排气歧管内气体流量分布最大不均匀度较大等现象.为提高排气性能,对排气歧管进气角度进行了优化.模拟结果表明,优化后涡流明显减少,局部动压降低2000 Pa,出口处最大不均匀度降低5.55％,该结构有利于排气.     

缸内气体流动对柴油机燃烧和排放的影响

文章利用改进了油滴的碰撞子模型KIVA-3V程序对16V240ZJB型柴油机在标定工况下的压缩和燃烧过程进行了模拟。研究分析了涡流比和和缸内湍能分数对燃烧和排放的影响。结果表明涡流比是影响燃烧和排放的关键。     

网格尺寸与湍流模型对柴油机燃烧模拟的影响

以某小型高速柴油机为例,建立不同网络尺寸的燃烧室数值模型,应用化学反应动力学燃烧模型,对比研究不同网格尺寸对燃烧模拟的影响,并利用中等网格尺寸的燃烧室模型研究标准k-ε、ζ-f、RSM-SSG 3种湍流模型对燃烧计算的影响。研究发现:网格尺寸和湍流模型对燃烧中的宏观参数影响不明显。3种网格尺寸模型计算得到的CO和C_2H_4的空间分布在微观上存在明显差别,网格越精细,不完全燃烧产物在油束前锋的火焰中心处越集中;3种湍流模型计算得到的CO和C_2H_4的空间分布形态相似,但浓度的时空分布存在一定差别。     

机车柴油机凸轮磨损的数值模拟

基于离散数学理论和计算机技术,提出了一种数值模拟方法,以柴油机凸轮机构为研究对象,针对光面磨损失效形式,给出了数值模拟模型,提出了具体的算法方案并编写了通用程序,实现了磨损寿命的预测,为柴油机整机系统磨损过程数值模拟奠定了基础。     

机车柴油机凸轮磨损的数值模拟

基于离散数学理论和计算机技术，提出了一种数值模拟方法，以柴油机凸轮机构为研究对象。针对光面磨损失效形式，给出了数值模拟模型，提出了具体的算法方案并编写了通用程序，实现了磨损寿命的预测。为柴油机整机系统磨损过程数值模拟奠定了基础.     

进气温度对汽油HCCI燃烧特性的影响

均质压燃(HCCI)燃烧目前面临的主要难点是如何实现燃烧过程的精确控制。在一台改造后的发动机上通过试验分析了进气温度对汽油HCCI发动机燃烧特性的影响。试验结果表明:随着进气温度的增加,缸内峰值压力和峰值放热率有所增大;着火时刻逐渐提前,燃烧持续期逐渐缩短。     

汽油机燃烧过程的数值模拟

建立了汽油机燃烧过程的诊断及预测模型,编制了计算程序,进行了计算与实验的对比分析,计算结果与实验结果两者吻合良好。同时进行了变参数性能预测计算。     

高速列车隧道会车压力波的数值模拟

采用一维可压缩不等熵非定常流体流动理论的和广义黎曼变量特征线法发展了高速列车在隧道内会车所引起的隧道内空气压力瞬变的数值方法，并根据该方法计算、列车隧道内三种不同位置的会车压力波瞬变规律，结果表明，该方法可作为我国高速铁路单复线隧道设计参数选择的研究，为今后进一步研究隧道内会车引起乘客舒适性等问题提供基础和依据。     

舰用高压共轨柴油机燃烧与排放的仿真计算

利用高速闪光摄影技术，对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析，提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式．在正确描述高压燃油喷雾的基础上，建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型．此模型改进了燃油喷射模型以及碳烟的生成与氧化模型，考虑了燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热，由此对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算，计算与试验结果对比分析表明，改进后的燃烧与排放模型能够较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况．     

基于KIVA的发动机进气道稳流模拟计算

利用KIVA对发动机进气道的流量、流动状态和缸内的流动状态进行模拟计算和分析.在此基础上,对比不同升程下流动状态,得出相关结论.通过模拟可以在较短的时间内获得关于流动的详细信息,从而降低了新产品开发和试验周期.     

柴油机受热零部件耦合系统瞬态温度场数值仿真

文中建立了柴油机活塞组、缸套三维耦合系统循环瞬态传热仿真模型，充分考虑了活塞组和缸套间非常细薄的油膜厚度并对其进行了网格划分，使得所建立的传热模型和以往的研究相比前进了一大步，更接近真实情况．并结合4135柴油机进行模拟计算，得出了实机受热零部件耦合系统三维循环瞬态温度场．同时得出了以前很少人涉及的活塞销座处的温度场，特别是研究了活塞、缸套在周向上的温度分布．     

燃烧室形状对大功率机车柴油机工作性能的影响

针对大功率铁路机车柴油机的工作过程进行仿真计算,仿真计算得到的数据与实际试验数据相符合,将整个缸内工作过程按放热率规律分为三个阶段并分别进行研究分析.设计两种不同的燃烧室方案与原机型进行比较,讨论燃烧室喉口直径和燃烧室深度对于柴油机放热量、污染物排放量和缸内微观流场的影响.对比结果显示,当喉口直径为198 mm、燃烧室深度18.16 mm时,碳烟排放量和氮氧化物排量比喉口直径为188 mm、深度20 mm时分别下降了84.2％和43.4％;当喉口直径增加到208 mm时,缸内温度整体有所升高,氮氧化物排放量有所下降但是碳烟排放量增大.     

高速列车优化外形的数值分析

本文利用作者博士研究生期间提出的三维钝体湍流绕流数值计算方法和计算程序，在国内首次对高速列车头型及车体横截面优化进行数值模拟研究，了解流线型头型各几何参数与形阻关系以及横截面各几何参数对横风下列车稳定性、安全性的影响。为京沪线高速列车推荐出综合考虑气动阻力、压力波特性的最佳头型，计算结果与西南交通大学ＸＮＪＤ－１风洞试验结果吻合很好。     

一种高强化柴油机排放和燃油经济性的数值模拟计算分析

以某型柴油机为对象,开展了缸内燃烧过程三维模拟计算,对其排放特性,包括碳烟分布、碳烟生成总量变化、Nox分布、Nox生成总量变化,以及燃油经济性进行了数值模拟计算和分析,研究了燃烧室结构和喷嘴参数对柴油机性能的影响.计算结果表明;挤压面积更大的燃烧室更有助于改善燃油经济性和排放;采用适当增加喷孔数、增大孔径等方法,尽可能缩短燃油喷射持续期,有助于降低油耗,改善排放.     

高增压机车柴油机仿真研究

利用GT-POWER搭建了直喷式四冲程增压柴油机的仿真平台,其中包括16缸模型、进排气管路模型、涡轮增压器模型、中冷器模型.并在16V240ZJB型涡轮增压柴油机的基础上进行了标定工况的工作过程模拟计算,计算结果与实验结果的比较,二者吻合良好,误差较小.可见,GT-POWER软件在此领域具有实用性,为柴油机的性能研究提供很大的便利.     

分解炉内无烟煤燃烧的数值模拟研究

采用数值模拟方法研究了中材建设有限公司的国外2 000 t/d生产线的分解炉内无烟煤的燃烧过程.挥发成分采用单速率模型,炭颗粒燃尽采用反应动力/有限扩散速率模型,颗粒相采用随机轨道模型.根据模拟计算结果,研究了分解炉无烟煤燃烧温度、挥发速率、燃尽速率等的分布特征,得出了无烟煤在分解炉内能够充分燃烧的结论,该分解炉结构及工艺参数是合理的.     

长安综合试车场高填方路堤施工沉降控制数值模拟

相对于高速公路而言,汽车试车场的建设具有技术标准高、施工难度大、项目管理及施工工艺复杂等特点,而且在我国它的设计和施工没有现成的标准和规范。通过对长安综合试车场(垫江)高填方路堤试验路段的高速环道断面和标准坡道断面进行数值模拟分析,得到了试车场典型断面高填方的沉降变形规律,分析了黏土路基经过石灰土换填后典型断面路堤的沉降变形情况。研究表明:石灰土对高填方路堤的沉降变形和稳定性有着很好的改良作用,有效的提高了路堤的强度和稳定性,减小了路堤的沉降变形以及表面沉降差。