转子发动机喷雾特性试验研究

利用定容弹、纹影仪以及高速相机等装置,就柴油转子发动机工况下的喷雾过程进行了试验研究,重点分析了喷雾环境背压和喷射压力对喷雾特性的影响。结果表明:在转子发动机喷雾过程中,喷雾扩散速度先快速增大后逐渐减小;喷雾锥角在初次雾化阶段内急剧减小,然后在二次雾化作用下保持相对稳定。喷雾环境背压的增大,有效减小了喷雾贯穿距离,增大了喷雾锥角,说明喷雾环境背压的增大对喷雾贯穿距离和锥角都有显著的影响,从而为转子发动机喷油正时的优化提供了试验数据支持;随着喷射压力提高,喷雾贯穿距离和喷雾锥角都增大,并且增大喷射压力加强了燃油的初次雾化和二次雾化,有利于提高转子发动机喷雾质量,为优化柴油转子发动机油气混合状态创造了条件。     

喷油嘴参数对TR燃烧系统排放性能的影响

在一台单缸135柴油机上,通过试验就喷油嘴参数对TR燃烧系统性能的影响进行了研究。试验结果表明,适当增加侧向喷孔数目和侧向喷孔长径比有利于改善TR燃烧系统的排放性能。     

柴油发动机喷油嘴故障分析

<正>喷油嘴喷油雾化不良此类故障有2个方面的原因:一是喷油嘴开启压力过低,使喷油雾化不良,发动机运转中可能出现二次喷射现象,造成柴油机冒黑烟。引起喷油嘴开启压力低的主要原因是维修过的喷油嘴调整不当、调压弹簧因长期使用弹力下降、调整     

发动机进气道流动特性的数值模拟

以发动机整个进气系统为研究对象,建立其三维流动模型,进行流动的数值模拟计算,模拟结果与试验值吻合良好,验证了模型的正确性;在此基础上,对比分析不同升程、不同网格单元模型及不同湍流模型下的流动现象,结果表明:增加网格单元数,计算精度并没有显著提高,而采用RNGk-ε模型计算,可以更好地处理流线弯曲程度较大的流动,结果更为准确。     

喷油器参数对柴油机燃烧特性影响的数值模拟

应用三维CFD模拟软件FIRE,对1台135柴油机的喷雾与燃烧过程进行了数值模拟。通过缸内流场分析和浓度分析,研究了喷孔数、喷孔锥角对燃烧过程的影响及对NOx和炭烟生成的影响。结果表明,喷孔数和喷孔锥角影响燃油的喷雾质量和油气混合质量,进而影响燃烧过程和排放物的生成;CFD模拟计算对优化喷油器参数,从而改进燃烧系统具有指导意义。     

发动机特性数值仿真方法的研究

建立了发动机的部分速度特性模型和万有特性模型,进行了发动机试验,利用获得的试验数据对所建立的数学模型进行了验证。     

250MPa喷油压力对轻型柴油机喷油器几何结构的影响

研究了在250MPa喷油压力下轻型柴油机喷油器喷嘴几何结构对燃油耗和废气排放特性的影响。     

基于FLUENT的高温PEMFC流场设计

与传统低温燃料电池相比,高温PEM燃料电池可简化燃料电池的水管理和热管理系统,降低系统的复杂性和成本,近年来高温PEMFC的流场设计逐渐成为研究的重点.基于计算流体软件FLUENT中的PEMFc模块,对3种常见的流场形式分别从膜中水舍量、氧气的浓度和电流密度分布3个方面进行了三维数值模拟和综合分析.结果显示,在高温条件下,性能由高到低依次为：单蛇形流场、平行流场和多蛇形流场.该方法可用于高温PEM燃料电池流场的设计指导.     

车用SCR系统空气雾化喷嘴的雾化特性研究

选择催化还原(SCR)是一种先进的汽车氮氧化物控制技术,而还原剂喷嘴是为实施该技术的喷射系统的关键部件.文中设计了一种外混式空气雾化喷嘴,并对其雾化性能进行了实验研究,主要分析了空气压力、液'体压力及测量位置不同时,喷雾的索太尔平均直径、平均轴向速度、平均径向速度、液滴通量等特性参数沿喷嘴径向的分布情况.试验结果表明,所设计的喷嘴具有良好的雾化效果.     

掺氢天然气HCCI发动机燃烧特性数值模拟研究

为了研究不同运转参数对掺氢天然气均质压燃（HCCI）发动机的燃烧特性影响,基于Chemkin模拟软件,结合GRI-Mech3.0化学反应动力学机理,建立了HCCI 发动机的数值模型。数值模拟了掺氢天然气HCCI发动机在掺氢体积比为5%时不同运转参数下的燃烧特性,主要包括对发动机燃烧过程中缸内压力、温度、燃烧放热率和NO_x排放的影响。结果表明,在掺氢天然气HCCI发动机燃烧过程中,转速变化对缸内温度、压力和燃烧放热率的影响不大,但NO_x排放随转速增大而减小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NO_x排放随过量空气系数增大而降低;缸内压力、燃烧放热率及NO_x排放随进气压力增大而提高,进气压力对缸内温度影响较小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NO_x排放随进气温度增大而提高。为实际改善掺氢天然气HCCI发动机的燃烧动力性、经济性和减少排放提供了理论依据。     

燃油喷射雾化研究方法的现状及发展

本文就燃油喷射雾化的数值模拟计算和喷雾场测量两个方面，阐述了燃油喷射雾化研究的方法，介绍了冷冻法、摄影法、激光多普勒技术、激光全息法、激光阴影法等方法的原理、优点和不足，并指出了喷雾测试技术的发展前景。     

高温高压条件下柴油的雾化蒸发特性

利用高速摄影和纹影法,在可变温度和压力的定容燃烧弹中,模拟发动机的实际运转工况,进行了不同喷油压力和背景压力条件下柴油的雾化蒸发特性试验研究,得出一系列热态喷雾图像。研究表明：喷油压力越高,雾注总的贯穿距离、锥角和投影面积越大,但液核的最大贯穿距离、锥角和投影面积变化不大,显著蒸发时刻不断提前,气相部分投影面积增大,混合均匀性改善;随着背景压力的升高,气、液相贯穿距离均下降,雾注总的喷雾锥角增大,雾注面积、液核面积减小。     

二甲醚发动机组合燃烧压力振荡特性研究

研究了不同转速下二甲醚发动机组合燃烧的压力振荡特性,确定了压力振荡的时域特征和频域特征,考察了进气道引入燃料量(PI)对缸内压力在不同频域的子信号峰值的影响规律。研究结果表明,转速1500 r/min下,PI由0.77 mg/s增加至1.37 mg/s时,放热率曲线均呈三阶段放热,缸内压力级频谱曲线包括速降段、缓降段和波动段三个阶段。1100 r/min时规律类似。PI增加,HCCI燃烧低温放热部分峰值增加,峰值相位提前;高温放热部分由单峰变为双峰;扩散燃烧部分波动变剧烈。缸内压力带通滤波得到低频域子信号p₁、中频域子信号p₂和高频域子信号p₃,其中子信号p₁对应正常燃烧压力,子信号p₂和p₃对应燃烧压力振荡。燃烧状态决定了子信号各个循环的峰值。PI增加,子信号p₁各个循环的峰值均增加。正常燃烧状态,子信号p₃各个循环的峰值均很小,子信号p₂的峰值明显大于子信号p₃的峰值。发生轻微压力振荡时,子信号p₃各个循环的峰值显著增加。发生剧烈压力振荡时,子信号p₂各个循环的峰值显著增加。     

基于FLUENT的沥青加温罐搅拌装置优化布局研究

针对沥青加温罐内的沥青介质受热不均匀和加速率较低的问题,以某大型沥青加工站的沥青加温罐为研究对象,对罐体内的沥青流体建立三维模型,使用FLUENT软件、RNGk-ε湍流模型和多重参考系(MRF)法求解。对比分析了在不同搅拌装置布局下,加温罐内沥青流体的湍流强度与速度,得到了最优的搅拌装置布局方案,使沥青的成品质量有了明显提高。     

基于FLAC3D的大直径实心桩承载性能数值模拟研究

基于FLAC3D模拟软件,对大直径实心桩竖向及横向的承载性能和变形特性进行数值模拟。深入而全面的研究了大直径实心桩的受力机理、承载性能与变形特性,得出以下结论：本次模拟的大直径实心桩的单桩承载力极限值为82000kN,单桩承载力特征值为41000kN,水平承载力极限值为1750 kN,水平承载力特征值为1000 kN。随着竖向位移的增大,桩周土体的沉降随着距离桩体距离的增大而减小,桩端土体与桩体和桩周土体相比沉降较小,模型承受荷载过程中桩身的压缩量较大。在各级荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而减小,至桩端处桩身轴力几乎降至为零。在施加水平荷载之后,桩顶部分的水平位移最大,随着桩体埋藏深度的增加,桩身位移迅速减小至零,桩身弯矩随着桩体埋藏深度的增大呈先增大后减小至零。     

汽车空气动力学特性数值模拟的研究

本文汽车三维Ｋ－ε湍流模型为基础，采发容积法，建立了基于离散网格算法的三维汽车空气动力学湍流流场数值计算模型，并编制了全部计算机程序，为理论预测汽车空气动力学特性提出了理论基础。     

基于仿真优化的汽油喷油嘴产品加工质量的提升

为了确定不同结构参数对喷油器静态流量的影响,运用GT-Fuel仿真软件建立汽油机喷油器模型,分析关键参数喷孔长径比、喷油器针阀开启高度、喷孔孔径对喷油器静态流量的影响,采用DOE方法对结构参数进行优化,并利用现有的试验以及测量条件,对所制作样件进行试验研究。     

GDI喷油器特性研究

直喷汽油机高压喷油器,由于喷射压力高,雾化效果好,燃烧充分,有利于降低油耗。本文探讨了高压喷油器主要结构及其设计对喷射特性的影响。研究了喷油器动、静态流量特性,同时还分析了喷射特性曲线线性范围;采用非固定衔铁的针阀结构,避免针阀反弹,电子控制单元ECU更加精确地控制发动机所需喷油量,并对阶梯喷孔特殊结构对防积碳的作用进行了研究。     

基于飞秒激光的喷油嘴喷孔加工技术研究

介绍了飞秒激光加工技术原理,研究了飞秒激光在喷油嘴喷孔加工中的应用,重点分析不同填充材料在微小腔体环境下的激光对壁保护工艺.通过飞秒激光微孔加工工艺的研究,拓展了飞秒激光作为一种冷加工方法的应用范围,从而为发动机燃油喷射系统性能提升提供了可行的工艺路线.     

GDI发动机工作过程三维数值模拟

对某缸内直接喷射（GDI）汽油机部分负荷时的喷油、混合气形成及燃烧过程进行模拟,分析了SOI为500、540°CA两种喷油正时对混合气形成和分布的影响及不同点火正时对燃烧性能和排放性能的影响。模拟结果显示,在SOI=500°CA时,混合气分布比较理想,达到了分层稀燃的目标;NOx是高温下的产物,推迟点火可以使NOx排放物减少;当负荷一定时,CO排放物只与空燃比有关,点火提前角对其影响不大。