AVL670燃烧分析仪在发动机试验及研究中的应用

根据AVL670燃烧分析仪的实际应用情况，对AVL670燃烧分析仪在发动机试验及研究中的实际应用作一概括介绍。     

喷油器参数对柴油机混合气形成和燃烧的影响-基于FIRE三维数值模拟

应用三维CFD软件AVL FIRE,对1台3105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,研究了喷孔夹角、喷孔数对混合气形成和燃烧过程的影响.计算结果表明,喷孔夹角和喷孔数将影响到燃烧室内的气流运动、燃油的分布和混合,进而影响燃烧过程.     

462汽油机形状因子m值对燃烧过程影响

本文建立了462汽油机燃烧过程的零维模型,并且运用AVL BOOST软件对汽油机的燃烧形状因子m值对内燃机性能的影响做了详细分析,以便探讨燃烧过程的本质,提高燃烧效率,实现对发动机的动力性、经济性和排放性进行优化的目的。     

LPG发动机缸内燃烧过程仿真分析

基于AVL的fire软件,对单缸汽油机改装的LPG发动机进行缸内燃烧过程的三维模拟计算。根据模拟计算结果,分析了LPG发动机均质混合稀薄燃烧条件、排放物的生成过程以及影响因素。模拟计算结果和分析对LPG发动机燃烧过程的完善提供了参考。     

汽油掺混二甲醚燃烧数值模拟

为研究二甲醚作为代用燃料掺入汽油时的燃烧特性,利用AVL Fire软件对汽油掺混二甲醚进行了模拟仿真。针对二甲醚的掺入比例分别为5%、10%、15%以及20%进行了模拟,同时模拟了不同温度对燃烧的影响。结果表明:随二甲醚掺入量的增加,混合燃料燃烧速度增快;温度越高,燃烧所达到的压力越高。     

压缩比对进气预混甲醇柴油发动机燃烧和排放的影响研究

为研究不同压缩比对进气预混甲醇柴油发动机缸内燃烧过程及排放的影响。以4B26发动机为原机,利用AVL—Fire软件对进气预混甲醇柴油发动机缸内燃烧情况、NOX和soot排放的三维数值模拟。结果表明:压缩比降低导致滞燃期延长,燃烧始点后移,缸内最大爆发压力、压力升高率峰值、放热率峰值和缸内最高燃烧温度下降,最大爆发压力、压力升高率峰值和放热率峰值所对应的曲轴转角延后,NOX排放明显降低,soot排放明显增加。     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿

进行了当量比φ=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验。通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定，建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型，并进行了仿真。结果表明，氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快，燃烧持续期大幅缩短，导致缸压上升，有效热效率得到提高。当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行，发动机燃用氢气可改善发动机性能。     

汽油/氢发动机燃烧特性试验与仿真

进行了当量比=1的汽油机和当量比分别为0.8、0.6、0.4的纯氢发动机台架试验.通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定,建立了较为准确的AVL Boost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型,并进行了仿真.结果表明,氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快,燃烧持续期大幅缩短,导致缸压上升,有效热效率得到提高.当量比为0.4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行,发动机燃用氢气可改善发动机性能.     

内燃机工作过程模拟计算结果的准确性分析及应用

介绍了目前国内外常用的内燃机工作过程模拟计算软件,初步分析了各种软件在使用过程中误差产生的原因。利用AVL BOOST软件,基于一台缸径为95 mm的小缸径增压中冷柴油机,计算了两种不同平均机械损失压力经验公式和燃烧过程参数m值、燃烧持续期对发动机性能的影响,并模拟了三种不同燃烧组织方案。通过计算结果分析,探讨了使用工程模拟软件过程中如何提高计算结果准确性等相关问题。     

车用直喷式柴油机多维燃烧模拟计算与分析

应用AVL公司的FIRE软件,对一台4100型直喷式柴油机的喷雾燃烧过程进行了多维模拟计算,得到了缸内流场变化,温度变化及排放物浓度分布以及示功图等重要信息。通过对柴油机缸内喷雾流场及排放污染物浓度分布情况进行详细分析,得出了油雾在燃烧室的运动情况,在理论上说明了燃烧室底部凸起可以促进缸内油气混合,以及NO和Soot的主要生成区域及生成历程,使在实验中难以观测的现象在模拟计算中得以再现,为进一步改善喷雾状况,提高燃烧过程降低有害排放提供了有力的参考依据。     

基于沸腾换热的某柴油发动机温度场分析

采用CFD-FEA耦合方法对某柴油发动机进行温度场分析,通过AVL FIRE软件建立三维缸内燃烧模型和水套流动分析模型,为发动机缸体缸盖温度场分析提供换热边界条件。采用ABAQUS软件计算了缸体缸盖温度场,采用AVL沸腾插件计算了水套壁面的沸腾换热。结果显示,缸盖缸体水套壁面温度离沸腾"开锅点"均保持了20℃以上的温度距离,无沸腾风险。该分析方法可以很好地预测缸体缸盖的温度及水套的沸腾换热情况,为发动机缸体缸盖和水套设计提供了一定的理论依据。     

乙醇/柴油混合燃料燃烧过程数值模拟

利用CFD分析软件AVL FIRE对高压共轨柴油机燃用柴油乙醇混合燃料的燃烧过程进行模拟,通过建立三维仿真模型研究发动机燃用不同掺比燃料的燃烧特性,并对模型的准确性进行了验证。计算了乙醇掺比对发动机燃烧过程中缸内压力、累积放热量及放热率等的影响;模拟出了不同配比混合燃料下高压共轨柴油机的各方面的性能。模拟结果得出:在中高负荷下,乙醇的低十六烷值、高汽化潜热值和含氧对发动机燃烧过程中的缸内压力和放热率的影响较大,发动机燃用E10具有最佳的动力性和经济性。     

燃烧室结构对NO_x与Soot排放影响的数值模拟

影响直喷式柴油机缸内燃烧过程和排放特性的因素可归纳为3个方面,即进气系统参数、喷油系统参数以及燃烧系统参数。其中,燃烧室结构是影响柴油机排放的重要因素之一。为此,基于某企业开发的6缸直喷式柴油机,以AVL公司的FIRE v8.5为平台,在固定喷雾夹角与喷油规律的条件下,研究了5种不同的燃烧室线型对直喷式柴油机氮氧化物与颗粒排放的影响规律。     

LPG发动机气缸内工作过程的建模及仿真研究

以单缸四冲程LPG发动机为研究对象,为了能直观地分析其工作过程中各参数的变化而构建仿真模型。基于AVL fire软件对其进行模拟计算,通过与试验结果对比其工作过程中缸内压力、温度等数据,验证了仿真结果的有效性,为LPG发动机燃烧过程的完善提供了参考。     

一种添加纳米金刚石悬浮液汽车经济性试验研究

润滑油添加剂有助于保护金属表面,提高发动机的抗磨性,也可以提升发动机动力性。本文研究一种基于纳米级金刚石悬浮液添加条件下的发动机性能测试,参考发动机动力性、经济性以及排放指标的变化进行技术分析。通过AVL底盘测功机以及尾气分析仪分析车辆添加悬浮液技术数据变化,提供应用结论。目前国内没有针对不同添加剂性能测试试验分析标准,针对目前汽车后市场车用添加剂的选择,依据中华人民共和国国家标准GB/T12545.1-2008--汽车燃料消耗量试验方法搭建测试平台,为同类产品应用提供可执行测试方案,综合分析汽车运行性能。     

涡流比对NO_x与Soot排放影响的数值模拟

影响直喷式柴油机缸内燃烧过程和排放特性的因素可归纳为3个方面,即进气系统参数、喷油系统参数以及燃烧系统参数。基于某企业开发的6缸直喷式柴油机,以AVL公司的FIRE v8.5为平台,以进气系统参数具有代表性的物理参数涡流比为对象,研究了它对直喷式柴油机排放性能的影响规律。在涡流比从1.0增加到2.6的过程中,随着涡流比的增大,喷雾重叠加剧,并向燃烧室挤流区域集中,燃烧室凹坑内空气利用率变差,不利于柴油机的扩散燃烧,Soot排放增大;在涡流比增大的同时,降低了整个燃烧室的平均温度,使NOx的生成量降低。     

喷油参数对甲醇/柴油双燃料发动机燃烧和排放的影响

为研究不同喷油定时和喷油压力对甲醇/柴油双燃料发动机缸内燃烧过程、NOX和Soot排放的影响。利用AVL FIRE软件对甲醇/柴油双燃料发动机缸内燃烧和排放进行数值模拟。结果表明,喷油定时提前,甲醇/柴油滞燃期延长,缸内最大爆发压力和放热率峰值显著升高,缸内最高温度上升,NOX排放增加,Soot排放降低。喷油压力增大,甲醇/柴油滞燃期缩短,缸内最大爆发压力和放热率峰值显著升高,缸内最高温度上升,NOX排放增加,Soot排放降低。     

不同替代率生物柴油引燃天然气双燃料发动机的燃烧及排放过程三维模拟

以D19高压共轨柴油机为研究机型,构建了D19燃烧室网格模型,将3D-CFD数值模拟作为主要研究手段,利用AVL FIRE与生物柴油/天然气双燃料化学动力学机理耦合,对生物柴油引燃天然气双燃料发动机在不同天然气替代率条件下的燃烧与排放特性,展开了三维数值模拟研究。结果表明:随天然气替代率的增加,整个缸内速度场减弱,燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内温度降低,NO生成量和排放量降低,CO生成峰值降低,但其氧化量减少,导致CO最终排放量增加。     

点火定时对缸内直喷汽油机燃烧及颗粒物排放的影响

采用燃烧分析仪和DMS500型快速颗粒取样分析仪,在一台缸内直喷汽油机上进行了点火定时对燃烧过程和颗粒物排放影响的试验研究.结果表明:随着点火定时的不断延迟,火焰发展期逐渐缩短,快速燃烧期逐渐增大,缸内压力峰值逐渐下降,瞬时放热率峰值和缸内最高燃烧温度均逐渐降低且后移,放热过程迟缓,膨胀行程缸内温度逐渐升高.缸内直喷汽油机排气颗粒物排放呈包括核态和积聚态颗粒物的双峰分布;随点火定时的推迟,核态和积聚态颗粒物峰值数密度均逐渐降低,颗粒物总数量浓度逐渐降低,积聚态颗粒物峰值粒径逐渐减小,而核态颗粒物峰值粒径受点火定时的影响较小.     

柴油/甲醇燃烧微粒热解化学反应参数研究

应用热重/差热同步分析仪,在氧气氛围下对柴油/甲醇(M0/5/15)燃烧微粒进行了热解过程试验,得到了微粒的失重曲线和燃烧速率曲线。根据试验数据分析了微粒的热解过程、着火温度和燃尽特性指数,并计算了微粒的热解动力学参数。结果表明,随着甲醇掺混比的增大,微粒中挥发组分的质量减少,第1温度区间的热解速率峰值减小,固定碳颗粒的质量增加,第2温度区间的热解速率峰值增大;微粒的反应活化能降低,热解性能增强;微粒的着火温度降低,燃烧特性指数和燃尽特性指数上升,微粒的燃烧效率提高。