二甲醚发动机PCCI-DI燃烧的数值模拟(Ⅱ)

以WAVE破碎模型替代TAB液滴破碎模型,利用部分搅拌反应器燃烧模型结合详细化学反应机理对KIVAⅢ程序进行扩充修正后,对1台单缸二甲醚发动机PCCI-DI燃烧过程进行了三维数值模拟,计算结果能够准确反映DME的PCCI-DI燃烧过程的特点及缸内各组分浓度的变化情况.     

二甲醚发动机PCCI-DI燃烧的数值模拟(Ⅰ)

以WAVE破碎模型替代KIVA程序中的TAB液滴破碎模型,利用部分搅拌反应器(Partially Stirred Reactor,PaSR)燃烧模型结合详细化学反应机理并考虑湍流混合作用对燃烧速率的影响,可成功地将Super Cray工作站上运行的KIVA-Ⅲ程序移植到PC机上对二甲醚发动机PCCI-DI燃烧过程的三维...     

喷油器喷孔直径及喷射压力对二甲醚喷雾特性的影响

通过试验研究在背压和喷射压力变化的情况下,共轨系统中喷油器喷孔直径不同时二甲醚的喷雾特性。试验采用喷油器喷孔直径分别为0.170 mm和0.250 mm,背压分别为2.5 MPa和5.0 MPa,喷射压力变化范围为35~70 MPa,变化幅度为5 MPa,测试喷油量和喷雾特性,分析6孔喷油器的喷雾形状、贯穿长度和喷雾锥角。研究表明,增大喷孔直径后的喷油器与原喷油器相比,二甲醚喷射量约增加10%~20%,且增加量随喷射压力增大而增大。2种喷油器喷雾形状均对称,增大喷孔直径后的喷油器喷雾贯穿长度变短、喷雾锥角增大。     

二甲醚燃料在柴油机上的应用研究

介绍二甲醚燃料的理化性质和特点,阐述二甲醚在柴油机上的研究现状,并指出今后的研究方向.二甲醚燃料能够实现发动机高效、超低排放和柔和压缩燃烧.能够彻底消除柴油机的碳烟,大幅降低NOx排放,燃烧噪音可降低10～15 dB.柴油机使用二甲醚作为代用燃料可以节约石油资源,减少排放污染.     

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。     

材料特性对转向柱碰撞性能影响的仿真研究

针对驾驶员容易在汽车正面碰撞过程中受到转向系统伤害的问题,以微型轿车的转向柱为研究对象,运用显式动力学有限元理论,建立了转向柱碰撞有限元模型;根据方向盘的碰撞要求,对材料分别为低碳钢、铝合金和高强度钢的转向柱的碰撞性能进行了研究;对比分析了转向柱的变形形态、运动位移、速度和吸能量。结果表明:铝合金和高强度钢在碰撞过程中的变形形态、变形量、碰撞时间以及吸能能力等方面均优于低碳钢,说明通过提高材料强度的方式改善转向柱的碰撞性能是可行的。研究成果为汽车转向柱的设计和碰撞性能的提高提供了依据。     

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验, 在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验。分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数, 研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因。研究结果表明: 与柴油相比, 生物柴油喷雾锥角小, 粒子总数少, 小直径粒子比例低, 最大粒子直径大; 在转速为1500r·min-1与平均有效压力为0.531MPa时, 生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%, 生物柴油燃烧持续期长于柴油; 在转速为1500r·min-1时, 燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%, NO_X排放平均增加21.93%。     

计算区域尺寸对列车绕流数值模拟的影响

对于列车绕流数值模拟而言,其计算区域越大,边界条件对计算结果的影响越小,但过大的计算区域会导致计算工作量和计算时间的增加,因此,计算区域尺寸的选取是列车绕流数值模拟的关键之一。通过建立12种不同尺寸的计算区域模型,结合数值模拟方法,研究其对列车压力分布特征及气动性能的影响。研究结果表明:数值计算仿真得到的气动力系数与风洞试验得到的气动力系数的误差4%;当计算区域上游高度≥8倍特征高度时,头车鼻尖驻点压力系数基本稳定在1.0左右。通过对比不同大小计算区域的计算结果可知,流线型高速列车绕流数值仿真的推荐采用最小计算区域尺寸为:高度方向为12倍特征高度,宽度方向为24倍特征高度,长度方向上游为12倍特征高度,下游方向为24倍特征高度。     

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。     

二甲醚—柴油混合燃料燃烧主后喷多参数优化仿真研究

针对4100QBZL车用柴油发动机,使用二甲醚的质量分数为30%的二甲醚—柴油混合燃料,采用Fire软件用正交试验法对喷油提前角、主后喷间隔、后喷持续期及后喷量等参数对发动机性能指标的影响进行数值模拟仿真。结果表明:喷油提前角对发动机各性能指标的影响最为显著,主后喷间隔对发动机动力性和经济性影响较为显著,而后喷量对发动机的排放性影响较大,后喷持续期对各性能指标的影响较微弱。最后得到喷油提前角和后喷各参数的最佳优化组合方案。     

Combustion Characteristics and Emission of a Two-Stroke Compression Ignition Engine with Two-Stage Injection

In order to study the effect of two-stage injection on two-stroke diesel engines, a well characterized research engine equipped with electronically controlled common rail system and scavenging system was constructed. Through analysis of combustion and emissions, two-stage injection shows its advantages. Compared with the standard injection, it produces less emissions, while compared with single early injection, it expands engine operation range. Further experiments were carried out to study the influence of several injection control parameters on two-stage injection. The fuel in the first injection is used for forming homogeneous mixture. The fuel in the second injection keeps combustion, and it is the main source of smoke emissions. NO_x is formed in both combustion process caused by these two injections, and there is an optimum fuel allocation ration to produce minimum NO_x. The cylinder pressure decreases, and the combustion is depressed with the increasing of scavenging pressure. By optimizing the injection control parameters of two-stage injection, NO_x and smoke can be reduced beyond 30% simultaneously.     

DME部分预混压燃与缸内直喷复合燃烧的研究

在单缸二甲醚发动机上开展了DME部分预混压燃与缸内直喷混合燃烧(PCCI-DI)特性的研究。结果表明:DME PCCI-DI发动机具有较低的最高爆发压力和压力升高率。PCCI-DI DME发动机燃烧过程也表现出明显的两阶段放热特点,和HCCI DME发动机相比,两个放热峰值有所下降,第1个放热峰值位置基本不变,第2个放热峰值后移到上止点略后位置。     

双站聚束SAR的方位分辨特性和波束压缩比研究

与双站条带SAR相比，双站聚束SAR只要有足够的聚束时问，理论上就可以达到理想的方位分辨率，不受收、发天线波束宽度和天线尺寸大小的影响，文中主要研究双站聚束SAR方位分辨特性、波束压缩比等，并给出了相关数学解和仿真结果。     

基于改变压缩比的新型柴油机冷起动辅助装置

柴油机的冷起动性能直接影响油耗、排放指标,甚至生产任务的完成,因此柴油机冷起动的可靠性已经成为当前柴油机发展中的重要课题之一.为此开发了一种基于缸内机油喷射来改变压缩比的柴油机冷起动辅助装置,其工作过程是在柴油机曲轴达到规定的转速和转角时,向气缸内喷入一定量的机油,从而达到通过提高压缩比、减少漏气损失,改善柴油机冷起动性能的目的.分析了该装置的工作原理、结构特点、及其控制系统和喷油量的计算.     

基于改变压缩比的新型柴油机冷起动辅助装置

柴油机的冷起动性能直接影响油耗、排放指标，甚至生产任务的完成，因此柴油机冷起动的可靠性已经成为当前柴油机发展中的重要课题之一．为此开发了一种基于缸内机油喷射来改变压缩比的柴油机冷起动辅助装置，其工作过程是在柴油机曲轴达到规定的转速和转角时，向气缸内喷人一定量的机油，从而达到通过提高压缩比、减少漏气损失，改善柴油机冷起动性能的目的．分析了该装置的工作原理、结构特点、及其控制系统和喷油量的计算．     

冷EGR系统对柴油机排放影响的试验研究

研究冷EGR(废气再循环)系统对柴油机排放影响的规律。在不同负荷工况下,在涡轮增压柴油机R4105ZD上分别采用热EGR系统、冷EGR系统以及不采用EGR系统进行试验,研究3种试验条件下柴油机NOx、HC和CO的排放规律;通过试验分析EGR冷却温度对NOx排放的影响。试验结果表明:与不采用EGR系统和采用热EGR系统相比,柴油机采用冷EGR系统时,可有效降低NOx和CO的排放,但对HC排放的影响规律不显著;EGR的最佳冷却温度约为55℃。     

Simulation Modeling and Analysis of Operator-Machine Ratio

Introduction In recent years, labor cost in China is continu-ously and significantly increasing across industries.More and more companies, particularly semiconduc-tor companies, are taking strategies to cut labor costwithout impairing normal production. Operator-ma-chine ratio (OMR) denotes the maximum number oftools a laborer can operate. It is a measure of opera-tion efficiency of an operator and one of key factors toensure the competitiveness.The traditional static Excel model[1]involvin…     

泡沫铝压缩试验及等效仿真模型研究

为了研究泡沫铝结构在直升机耐坠性设计中的应用效果,本文基于万能材料试验机和霍普金森压杆分别对两种相对密度的闭孔泡沫铝在准静态（0.001/s）和高应变率下（500/s、1 000/s）的力学性能进行了测试;然后,建立了可反映应变率效应的泡沫铝等效有限元模型;最后,将泡沫铝等效模型应用于直升机驾驶舱耐坠性的仿真中,分析了置入不同密度泡沫铝等效模型后直升机受到的冲击和变形情况.结果表明：泡沫铝的平台应力以及质量比吸能随相对密度、应变率的增加而增加,但密实化应变则相反;泡沫铝等效有限元模型与实验结果曲线保持一致,模型准确性较高;此外,通过置入两种密度的泡沫铝材料,驾驶舱地板的最大变形量分别减少了28%和73%,机身部件的承载压力平均减少了28%和42%,高密度泡沫铝承载能力更强,效果更好.     

船用焚烧炉燃烧过程的模拟分析研究

在三维数值模拟基本原理的基础上,对船用焚烧炉建立三维几何模型和数学模型,用GAMBIT软件建模,借助CFD计算流体力学燃烧模型对焚烧炉炉膛部分进行燃烧过程模拟,以及对烟囱部分进行流场数值模拟,并分析炉膛内温度场的分布,以及烟囱内温度场、压力场和速度场的分布.分析结果证实了焚烧炉的结构设计可行性.     

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。