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．     

顺排圆管涡产生器式强化传热板芯凝结实验研究

以280柴油机中冷器为研究对象,应用涡产生器式强化传热机理,对顺排圆管涡产生器式强化板芯的4种不同片间距试件的传热与阻力特性进行了凝结实验研究,比较了凝结实验结果和传热/传质比拟实验结果.研究获得了顺排圆管涡产生器式强化芯板的性能指标,结果表明:萘升华传热/传质比拟实验结果与真实的换热板芯凝结实验结果非常接近.     

内燃机活塞温度场的轴对称组合边界元分析

采用常数-线性组合边界元计算轴对称热传导问题,既可减小奇异点计算的困难性,又提高了计算精度。本文运用FORTRAN77算法语言编制了包含有三种类型边界条件在内的轴对称组合边界元分析程序,具体分析了6135ZG柴油机活塞的温度分布。结果表明,应用边界元法分析轴对称活塞温度场,计算工作量比有限元的计算量显著减少,而计算结果同有限元结果吻合得较好,与实际测量结果相比,最大相对误差仅为1％。     

不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧的数值模拟

用fire软件模拟分析不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧和性能的影响;对4100柴油发动机进行模拟计算。结果表明:不同进气压力情况下,其燃烧路径大部分避开Soot和NOx的主要生成区域;提高进气压力会使燃烧充分,放热速率加快;进气压力对发动机性能影响明显,进一步增大进气压力能在Soot和NOx排放有效降低的同时,发动机的动力性能明显提高而燃油消耗降低。表明高密度-低温柴油机燃烧模式能够通过提高进气压力同时降低排放和提高热效率。     

错排环布圆管翅片式换热板芯的计算研究

运用数值模拟的方法对错排环布圆管翅片式换热板芯进行了研究,在300＜Re＜4 800的范围内对几种结构的速度场、温度场、局部Nu数分布、横向(即各圆周横截面上的)平均Nu数分布进行了比较分析.同时也对横向平均Nu数随Re数的变化,以及它与管排数的关系进行了研究,为该结构与直排圆管翅片式换热板芯作比较提供了理论依据,并对此结构的进一步研究奠定了基础.     

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。     

Performance research of a micro-CCHP system with adsorption chiller

This paper describes a new micro-combined cooling,heating and power(CCHP) system,which is especially suitable for domestic and light commercial applications. It mainly consists of a natural gas-fired internal combustion engine,a silica gel-water adsorption chiller and other heat recovery units. In order to study the energy effciency and economic feasibility,an experimental investigation has been carried out. The experimental system has a rated electricity power of 12 kW,a rated cooling capacity of 9 kW and a rated heating capacity of 28 kW. Evaluation and analysis of the system are discussed in detail. The testing results show that the energy effciency of the overall system depends on different modes. The overall thermal and electrical effciency is over 70%. Higher heat load supplied causes higher effciency of the system. Economic evaluation shows that the micro-CCHP system enjoys a small capital cost and short payback period,which is easily accepted by customers. At current natural gas price of 1.9 RMB/m3(nominal condition) and electric price of 0.754 RMB/(kW·h) ,the total capital cost is only 90 000 RMB with a payback period of 3.21 years.     

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．     

内燃机曲柄连杆机构的建模与仿真分析

对内燃机曲柄连杆机构的工作性能进行仿真分析是该产品设计过程中的重要组成部分。运用机械系统仿真软件ADAMS,建立了曲轴、飞轮、连杆、活塞在内的虚拟样机模型,之后将曲轴视为柔性体,利用PRO/E建立曲轴的三维实体模型,导入ANSYS进行模态分析,生成中性文件,再导入ADAMS中生成曲轴的柔性体模型来替换刚体模型,构造刚柔混合体模型,通过对模型的多体动力学仿真,得到曲轴连杆和活塞的运动特性曲线,为以后内燃机的优化设计及疲劳分析提供参考。     

Two-phase flow pressure drop of liquid nitrogen boiling in the straight section downstream of U-bend

The gas-liquid(two-phase) flow pressure drop of liquid nitrogen boiling in the straight section downstream of U-bend is investigated experimentally. The mass flux ranges from 32 to 280 kg/(m2· s). The inlet pressure of U-tube is from 140 to 272 kPa. And the curvature ratio is from 6.67 to 15. The tube wall including the U-bend is heated uniformly and the heat flux ranges from 0 to 22 kW/m2. The tube with higher inlet pressure has higher pressure drop in the downstream section of the bend. The bended degree of the U-bend influences the pressure drop in the downstream straight section of U-bend. A new correlation taking the effect of the secondary flow into account is proposed for the two-phase slip speed ratio. The pressure drop in the straight section downstream of U-bend calculated by the new correlation agrees well with experimental measurements.     

柴油机机体瞬态动力学的有限元分析

机体是柴油机的骨架,工作过程中承受多种载荷的作用.利用PROE软件建立了柴油机机体的三维实体模型,通过网格划分软件MSC.GSMESHER对模型进行了网格划分,采用有限元软件MSC.NASTRAN对考虑气体压力、轴承力、活塞敲击等各种主要激励的机体进行了瞬态响应分析.通过与试验值的比较验证了计算的准确性.     

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.     

Z6170ZLC型LNG-柴油双燃料船用增压发动机性能仿真分析

LNG-柴油双燃料发动机同时存在预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,其性能与原型柴油机有较大的差别.文中基于AVL-Boost发动机性能仿真软件,采用等热值当量处理不同比例的混合燃料,考虑了不同工况预混合LNG燃料对充气效率的影响,采用双韦伯函数燃烧放热率模拟不同比例混合燃料的预混合燃烧和缸内压缩点火燃烧,对比分析了LNG-柴油双燃料增压发动机和原型柴油机的动力性和经济性.研究表明：（1）预混合LNG燃料对充气效率的影响不会导致单点预混合LNG-柴油双燃料增压发动机的动力性下降;（2）相比较原型柴油机,各负荷工况双燃料发动机的燃油经济性均有下降,低负荷工况燃油经济性下降更为严重;（3）高负荷工况掺烧过高比例的LNG燃料将导致气缸压力急剧增加.     

汽油发动机怠速工况富氧燃烧的研究

利用不同进气氧体积分数,实现汽油机富氧燃烧。氧体积分数分别为21.1%,22.6%,25.5%条件下,试验研究了在怠速工况下汽油发动机燃烧特性和排放特性。研究结果表明:在汽油机中怠速工况下,随着氧体积分数的增加,缸压、瞬时放热率明显增大,峰值相位出现时刻提前,累积放热量明显增大;进气中氧浓度加大,循环波动率下降,提高了发动机缸内燃烧的稳定性,燃油消耗量基本保持不变;在怠速工况下实现富氧燃烧,可以大大降低THC和CO的排放,NO2的排放增加,但增加的幅度处于较低的水平。     

不同计算方法所得扁管直翅换热器翅片肋效率的比较

采用数值计算方法对翅片管管片式换热器的肋效率进行了计算和分析,研究扁管肋片厚度、导热系数等因素对肋效率的影响,得出翅片管管片在局部换热系数和平均换热系数下,肋效率的对比分析.     

Experimental study of the airside performance for interrupted fin-and-tube heat exchanger with hydrophilic coating under dehumidifying conditions

The airside heat transfer and friction characteristics of seven interrupted fin-and-tube heat exchangers with hydrophilic coating under dehumidifying conditions are experimented. The effects of number of tube rows, fin pitch and inlet relative humidity on airside performance are analyzed. The test results show that the influence of fin pitch on the friction characteristic under dehumidifying conditions is similar to that under dry surface, and the friction factors decrease slightly with the increase of number of tube rows. The heat transfer performance decreases as fin pitch and number of tube rows increases. The heat transfer performance and the friction characteristic are independent of inlet relative humidity. Based on the test results, heat transfer and friction correlations in terms of the Colburn j factor and Fanning f factor, are proposed to describe the airside performance of the interrupted fin geometry with hydrophilic coating under dehumidifying conditions. The correlation of the Colburn j factor gives a mean deviation of 9.7%, while the correlation of the Fanning f factor shows a mean deviation of 7.3%.     

电喷汽油机燃用甲醇/汽油混合燃料的燃烧特性

为了研究在汽油中掺混不同比例甲醇时对多点电喷汽油机燃烧放热规律的影响,通过实测示功图,对比分析了各种燃烧特征参数随发动机运行工况的变化规律。分析结果表明:在中、低转速时,甲醇/汽油混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率在中、小负荷时与汽油机基本相同,在大负荷时略高于汽油机;在高转速时混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率明显高于汽油机;在整个负荷范围内,混合燃料发动机的着火延迟期比汽油机的略长;混合燃料发动机的燃烧持续期在小负荷时比汽油机短,在中、大负荷时与汽油机基本相同;在中、小负荷时,汽油机的最大燃烧放热率和循环变动系数略高于混合燃料发动机,在大负荷时,两者基本相同;发动机转速对燃烧特征参数随掺混比的变化趋势没有明显的影响。     

利用有限元对6200柴油机功率提升前后缸盖强度的对比分析

建立了6200柴油机缸盖的实体模型和有限元模型，利用发动机热力仿真软件、CFD软件与有限元软件的交叉计算为气缸盖的强度计算提供了温度场和传热系数分布等边界条件。在此基础上，对柴油机功率提升前后气缸盖在预紧工况、热-机械耦合作用及爆发-热-机械耦合作用下承受的最大拉应力情况进行了计算分析，确定了各影响因素在缸盖上产生最大拉应力的主要位置。对气缸盖的疲劳强度安全系数进行了计算分析，为生产部门进行柴油机功率的提升提供了理论参考。1000h的可靠性实验证明了计算结果的合理性。     

LPG/柴油混合燃料发动机的放热规律

分析了负荷、转速、掺混比、供油提前角、喷射压力等因素对双燃料发动机燃烧压力变化规律、放热规律、着火特性等的影响。结果表明：混合燃料的滞燃期明显比柴油长，掺混比越高，滞燃期越长；掺混比较小时，混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率与柴油发动机基本相同，而掺混比较大时，则有很大不同；随掺混比的提高，放热率峰值略有增加，所对应的曲轴转角后移；供油提前角和喷射压力对双燃料发动机的燃烧过程也有一定的影响。     

渔船用6140Cz型柴油机的优化改进设计

6140Cz型柴油机是在原6135Cz型船用柴油机基础上,进行了扩缸、加大行程的设计,从而突破原有135系列柴油机的功率极限和行程范围。文章主要介绍该机型设计中所作的各项改进,为产品试制提供理论依据。