欧洲主要重型汽车发动机柴油喷射技术

为了降低燃油消耗,并将PM排放物和NOx排放物控制在欧Ⅳ标准要求的范围内,同时降低发动机的自重,技术人员采取发动机废气前处理技术以求对发动机内部结构进行重大改进.日益严格的排放法规对喷油提出了特别高的要求.目前,采取的措施主要集中在高压喷射、严格控制喷油过程和优化喷油器等方面(见图1).泵喷嘴和泵-管-嘴喷油系统当前针对发动机传统的直列式泵喷嘴系统进行改进的比较多一些,而且各公司采用的方法也不一样:曼和雷诺公司采用了共轨式喷油系统;依维柯、沃尔沃采用的是喷嘴喷油系统;DAF和奔驰公司采用泵-管-喷嘴喷油系统,斯堪尼亚有的采用泵-喷嘴喷油器 HPI-喷油系统.     

柴油机燃油喷射系统的新技术

当前，柴油机燃油喷射系统已经完成了从轿车用自然吸气式与非直接喷射相结合的发动机、载货车用直接喷射发动机，到100％直接喷射与电子控制相结合发动机的转变。喷油器的峰值压力也由当时的50-80MPa增加到现在可以达到200MPa压力的泵喷嘴系统。     

喷嘴开启压力对DISI甲醇发动机燃烧和排放的影响

在1台经过改装的1.99L自然吸气缸内直喷点燃式甲醇发动机上,进行了喷嘴开启压力对发动机有效热效率、燃烧及排放影响的试验研究。在发动机转速为2 000r/min的各负荷工况下,选取7.5 MPa,12.5 MPa和17.5 MPa 3个喷嘴开启压力进行试验分析。结果表明:随着喷嘴开启压力的降低,发动机有效热效率、最大缸内压力和放热率略微增加,但是在小负荷工况下降低喷嘴开启压力,HC排放和CO排放显著增加,在大负荷工况下提高喷嘴开启压力会使NOx排放显著增加。     

船体伴流对直翼推进器水动力性能的影响

[目的]直翼推进器是一种特种推进器,其借助从船舶底部伸出并围绕垂直轴往复式摆动的桨叶产生精准且无级可调的推力,有必要研究敞水和伴流条件下直翼推进器的水动力性能.[方法]首先,通过分析直翼推进器的工作原理,推导出叶片的多重运动规律公式;然后,基于RANS方程和κ-ε湍流模型,采用滑移网格技术计算直翼推进器的敞水性能;最后...     

射水清淤船管道压力损失和喷嘴流量的研究

射水清淤船作为一种新型的疏浚及整平航道的工具,得到了广泛的应用,精确计算其管道压力损失和喷嘴流量强度将直接关系到该船抽水泵的选取及清淤效果.以某一射水清淤船为研究对象,基于不同的喷嘴形状和分布情况,建立了3种计算模型,分别对其管道压力损失和喷嘴流量强度进行了分析对比和评价.计算结果表明,圆台形喷嘴的管道局部压力损失比圆柱形喷嘴小.此外,喷嘴的流量强度与该船清淤过程中产生的混合泥层的速度及厚度有关,可以通过改变喷嘴流量强度来实现更好的清淤效果.     

导弹舱室固体火箭发动机意外点火的喷雾降温数值模拟

为防止舰船导弹舱室内固体火箭发动机发生意外点火,避免出现火灾事故,对导弹舱室内固体火箭发动机意外点火的燃气流场进行数值模拟,并基于组分输运和DPM离散相喷雾模型对导弹舱室内的喷雾降温效率进行耦合计算。然后,通过改变喷嘴组合位置、喷嘴数量、喷雾强度、雾锥角和水温研究相关因素对导弹舱室喷雾降温效率的影响。结果显示：在喷雾降温作用下,导弹舱室内的温度快速下降,温度在3 s内可下降至400 K以下。但是,射流冲击区的降温却不理想,且导弹舱室的底板还需要特殊的热防护措施。同时,考虑到火源的随机性,喷嘴应尽可能均匀布置,数量不宜过少且雾锥角应较大,以提高降温效率。然而,当喷雾强度增大至一定程度后,若再继续增大,降温效率的提高却不明显。研究表明,采用所提喷雾降温数值模拟方法对导弹舱室内固体火箭发动机的意外点火情况进行降温和防控均有效可行。     

汽车除霜风道的数值模拟及优化

为寻求汽车前风挡玻璃除霜方式,提升除霜效率,文章主要分析了某款车型的除霜风道结构。在稳态计算结果的基础上预测其除霜效果,通过在风道内部添加导叶片对气流进行梳理,除霜效果有了较大提高,并通过瞬态计算得到A,A′,B区霜层全部除干净用时分别为876,996,1314s,并与试验结果进行了比对,满足国家标准的要求。     

船用特种设备专用喷嘴和其加工模具的设计

一船用特种设备活塞筒内特定区域是润滑盲区需要喷射润滑油,以往型式的喷嘴无法胜任,需要专门设计,其中喷头是关键。以8个喷油孔为例,将喷头内外端中心圆周8等份,以其均匀错位45度的8根线段为8个喷油孔的中心线,并以内外端油孔中心圆半径和端面厚度作为参数,用Pro/ENGINEER软件立体建模,以改变3个参数模拟喷射效果而进行参数优化。再通过建立空间平面直线方程推导出油孔加工模具的几何尺寸,确定模具组成;同时对喷嘴其余组件进行改进。最后对新喷嘴进行喷射效果和可靠性试验,试验表明其性能符合该特种设备对其要求。     

压力式喷嘴在压力脉动下性能的研究

以机械压力喷嘴为研究对象,应用VOF模型对脉动压力下的喷嘴内部流场进行了数值模拟,分析了喷嘴在脉动压力下的流量、雾化角等特性。结果表明：脉动压力下瞬时流量和雾化角呈现相同频率的脉动,且平均流量基本在设计流量附近。流量的振幅随脉动频率的变化,呈现出先增大后减小的趋势,并在400Hz时达到最大值;入口压力与出口流量的相位差随频率的增大而增加,且近乎线性关系,脉动压力的幅值对相位差影响不大。     

基于EDEM的螺带式搅拌装置在双立轴搅拌机上的应用研究

为研究螺带式搅拌装置在强制式混凝土搅拌主机上的应用效果,以双立轴水泥混凝土搅拌机为例,利用Pro／E及EDEM软件对双立轴螺带式搅拌装置与叶片式搅拌装置的物料搅拌过程进行三维实体建模及仿真模拟,结果表明,前者物料搅拌效果与后者相当甚至更有优势。