柴油机螺旋进气道三维造型设计与CFD分析

针对UG的曲线、曲面和实体模型构建等问题,采用了基于草图和基于实体两种方法建立了柴油机螺旋进气道的三维模型,实现了进气道局部的参数化设计.利用数值模拟和测试试验相结合的方法,验证了计算模型的可靠性,对气道在不同气门升程下的流动特性进行了分析.结果表明,涡流比和流量系数随气门升程的增加而增大.     

小缸径直喷式柴油机螺旋进气道的设计

主要探讨小缸径（75mm－120mm）直喷式柴油机螺旋进气通的设计思路，并在大量经验数据的基础上，剖析了螺旋进气道的各种参数对其气道品质的影响，归纳出螺旋进气道结构参数规律。     

某高强化柴油机进气道的设计开发

以未简化的某柴油机进气道为研究对象,使用三维流动力学软件完成了气道稳流试验台中气道-气缸流动的三维数值模拟计算,模拟计算的流场显示出了在气道试验台条件下空气流动过程的详细状况,气道性能评价参数(流通系数和涡流比)的流动计算结果与气道试验结果吻合较好.数值模拟精度表明,气道CFD计算可以为发动机开发中气道设计提供理论依据...     

4气门柴油机进气道布置及气体流动CFD模拟

不同的发动机气道组合对进气流量和进气涡流有重要的影响。研究了YZ4102 4气门柴油机螺旋气道和切向气道的布置方案,并对气道—气门—气缸系统中的气体流动进行了三维数值模拟,得到了螺旋进气道单开和两进气道全开状态下气道内部详细的速度场和湍动能等信息,为气道结构优化提供了理论依据。     

柴油机喷嘴流通特性的动态测定

分析了稳流试验测取喷嘴流通特性时存在的问题。提出一种使用管式喷油规律仪测定喷嘴动态流通特性的方法,并通过试验证明了该方法的适用性。     

柴油机螺旋进气道流场模拟及参数变动研究

利用FIRE软件建立了某柴油机螺旋进气道的三维仿真模型,对进气流动进行了CFD模拟计算。在用气道稳流试验台验证了仿真模型的准确性后,分析了进气道内部的流场分布。利用模型的方便性考察了进气门座圈倒角、进气道放置角度等结构参数对进气流场分布的影响,得到了一些有参考价值的结论。     

6.5 L两气门柴油机螺旋进气道的开发与优化

内燃机进气道是影响缸内流动特性的关键,对内燃机的混合气形成和燃烧过程具有决定性的作用。以某6.5 L两气门柴油机为研究对象,基于数值模拟方法对其螺旋进气道进行了结构优化,并通过稳态流动试验验证优化效果。结果表明：构建的数值模拟方法具有较高的精度和普适性;在不改变空间约束的基础上,优化后螺旋进气道的性能得到显著提升。该结构优化可为提升同类内燃机性能提供技术参考。     

进气道喷射过氧化氢对直喷式柴油机排放的影响

分析了过氧化氢(H2O2)参与柴油机燃烧的过程,对降低柴油机排放的机理及H2O2的化学及物理特性进行了分析,建立了H2O2影响内燃机燃烧过程的机理模型。在单缸直喷柴油机上采用单点电喷技术向进气道内喷射H2O2,对降低柴油机排放效果进行了试验验证。试验结果表明,在进气道内喷射H2O2可显著改善发动机的燃烧,可以同时降低NOx排放和燃油消耗率,且烟度变化不大。     

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。     

柴油机数字化设计研究

介绍了柴油机的数字化设计开发过程,柴油机数字化设计研究选用Pro/E-Intralink软件为平台,采用自顶向下和模块化的设计方法,实现所有重要设计参数全部数据化,完成发动机设计任务的模块分解。任务模块分解后,设计人员同步进行工程设计。在设计过程中,各模块间可以进行实时的干涉和公差分析,检查各模块设计的可行性。完成模块设计后,进行组合生成整机模型,实现了柴油机工程设计的数字化,缩短了柴油机整机设计开发周期,提高了设计质量。     

柴油机进气流动的数值模拟

利用CFD软件对载重车用4气门6缸直喷水冷柴油机进气系统进行三维气体流动数值模拟计算,模拟结果给出了气道及气缸内三维流场的分布。从流场切面图可看出,切向气道和螺旋气道的气流之间存在着相互作用,这种作用有利于形成较大的进气湍流;在进气结束时,发现除了涡流以外还存在纵向的涡,在随后的压缩行程中,这些涡在高速转动的同时能量不断耗散,并将能量传递给周围流场,诱导出一个反方向的纵涡;最后给出了TKE(湍流动能)随曲轴转角的变化图。     

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。     

燃料辅助喷射对柴油机起动着火及排放的影响

为了研究辅助燃料对柴油机起动工况着火及排放的影响规律,在柴油机起动过程中,向进气道内分别喷射不同浓度的乙醚和C3H8进行了试验。试验结果表明:辅助喷射适当种类的燃料,可实现诱导、促进着火并改善燃烧的目的。辅助燃料除应具备良好的挥发性外,其着火性也是改善起动性能的重要因素。进气道喷射C3H8会抑制起动着火性,随喷射浓度的增加,燃烧恶化,HC排放升高;喷射适量浓度乙醚,可以促进起动过程着火,完全消除起动工况失火和不完全燃烧循环,在降低HC排放的同时,减少PM排放50%以上。     

柴油机活塞数据库设计与开发

利用Access建立了一个内燃机数据库,库中包含了柴油机活塞数据表,其中主要设计参数包括压缩高度、活塞总高度、销径、销长度等。利用VC编程实现对数据库的管理,根据设计需要可以将活塞各主要参数之间的关系显示在坐标图上,可直观地分析得出结论,从而提高活塞设计效率。