495G型汽油机进排气歧管的设计

利用进排气系统的波动效应理论,对495G型汽油机的进排气歧管进行了设计计算,所设计的进排气系统消除了各缸之间的进气干涉、排气干扰,有利于提高充气效率。发动机台架试验结果表明：采用改进后的进排气歧管,495G型汽油机的动力性与经济性均有较大的改善。     

柴油机流固耦合系统稳态传热数值仿真

建立活塞组-缸套-冷却水-机体流固耦合传热系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用ANSYS软件对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿真,得到了耦合系统的温度场和流场云图。活塞关键点温度的计算值和实验测量值对比表明：用流固耦合方法模拟柴油机活塞组-缸套-冷却水-机体之间的稳态传热是可行的,且仿真结果与实测数据吻合较好。     

排气歧管热疲劳失效研究

针对某柴油机在市场和试验过程中出现的排气歧管开裂问题进行分析。材料分析为热疲劳开裂,裂纹由排气歧管外侧向内壁扩展至开裂。计算表明排气歧管发生裂纹位置等效塑性应变偏大,应力幅值较高。通过计算仿真不同结构排气歧管应力,并通过试验优化排气歧管,从而解决排气歧管热疲劳问题。     

考虑损伤作用的岩体流固耦合分析

结合岩石全应力应变过程中渗透性变化特点,综合已有的各种岩体渗透系数变化关系,根据岩体弹塑性状态的不同,分别建立渗透系数随应力和损伤变化的函数,给出了更为符合实际情况的渗透系数动态演化模型,同时考虑岩体塑性损伤本构,建立塑性损伤流固耦合分析模型,为岩体流固全耦合分析提供了一种有效的途径。利用ABAQUS的二次开发接口编制了相应的USDFLD用户子程序,应用于某引水隧洞围岩的稳定性分析中,得到一些有益的结论。     

基于流-固耦合分析的某型柴油机冷却水套开发

利用三维CAE软件对我所某款高速轻型柴油机冷却水套进行开发。首先运用Star-ccm+对整个冷却水套进行优化,初步获得较为理想的冷却流场分布,并提取该方案的缸盖热边界条件,即流体壁面温度及换热系数;然后将提取的热边界条件映射到有限元面网格,并运用有限元技术将其与缸盖体单元进行耦合,先后计算出缸盖的温度场及热应力分布,结合缸盖热应力分析结果,对冷却水套及缸盖固体区域进行优化,重复前面仿真工作,直到整个水套流场及缸盖热应力分布合理。     

基于COMSOL的发动机排气歧管气流冲蚀特性分析

以某发动机排气歧管为研究对象,基于有限元仿真软件COMSOLMultiphysics对管内气流流动特性以及三种冲蚀模型下的冲蚀速率进行仿真分析,从气流对排气歧管内壁面冲蚀的角度进行强度分析。仿真结果表明,发动机尾气在排气歧管弯管外侧速度最小,弯管内侧速度最大达到180m/s;出口速度分布均匀性分析结果表明,距弯管越远均匀性越好,可获得更好的尾气过滤效果;冲蚀分布云图表明,冲蚀区域主要发生在排气歧管弯管外侧,集中在中心轴线两侧;Finnie冲蚀模型表现出更高的冲蚀速率,DNV冲蚀模型最低,为不同冲蚀模型的应用提供了一定参考。     

基于ANSYS的明轮璞板流固耦合分析

以农用水草收割船推进器明轮的璞板为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了三维模型,并利用该软件对流体和固体构成的流固耦合场分别建立了固体与流体的物理环境文件,进行流固耦合分析,得到璞板的变形和应力分布图,结果云图显示了璞板的薄弱位置。根据结果云图,分析了变形和应力的分布规律及产生原因,提出了璞板优化设计的一系列措施,为改进明轮璞板的设计提供了可靠的依据。     

离心泵流场流固耦合数值模拟

离心泵叶轮在流场中受到的应力及产生的变形对速度场和压力场有一定的影响。采用双向同步求解方法对离心泵流场和叶轮结构响应进行联合求解,分析叶轮流固耦合作用对其内部流场的影响。对不同工况进行的计算结果表明,叶轮和叶片中应力分布明显不均,局部出现应力集中;叶轮出口后盖板在偏离设计工况时变形较大,影响叶轮出口速度,使蜗壳出现分流的部位向出口移动;导致叶轮出口压力不对称状态、不稳定性更严重;各监测点上压力变化较明显。     

椭圆柱绕流摆动流固耦合的数值模拟

为了分析不同影响因素对椭圆柱绕流摆动规律的影响,采用计算流体动力学——刚体动力学耦合模型进行椭圆柱绕固定轴摆动的双向流固耦合数值模拟.通过求解二维非定常不可压缩黏性流体N-S方程和SST k-ω湍流模型控制方程,研究不同长短轴比(0.6, 0.8, 1.0),不同偏心距离比(0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8)和不同雷诺数(3 900, 5 000, 10 000)的椭圆柱绕流的流动特征,分析了不同工况下椭圆柱绕流的运动和流动规律.结果表明,椭圆柱的摆动角度θ随着长短轴比和雷诺数的增大而增大,随着偏心距离比的增大先增大后减小;椭圆柱的摆动频率和雷诺数呈良好的线性递增关系,但长短轴比和偏心距离比对椭圆柱的摆动频率影响不明显.分析了椭圆柱绕流的尾流演变以及瞬时压力系数的变化,揭示了椭圆柱绕流摆动的机理,为利用椭圆柱开发海洋海流能和低水头水能资源提供了依据.     

南水北调中线漕河渡槽流固耦合机理研究

基于考虑槽身与槽内水体流固耦合问题,采用迦辽金法推导了具有压缩性流体与固体流固耦合问题的动力有限元分析模型,并计算了南水北调中线漕河渡槽结构的地震反应。计算结果表明,随着水位的上升,渡槽结构地震反应增大,说明槽身与水体的相互耦合对渡槽结构地震反应影响显著。计算成果有利于指导施工和运行期安全监测与管理。     

柴油机活塞-缸套-冷却水系统固流耦合传热研究

发动机活塞缸套冷却水组成的固流耦合传热系统涉及固体部件传热有限元(FEA)和计算流体力学(CFD)问题。活塞和缸套被燃气加热同时彼此之间发生固体部件传热,缸套又与冷却水进行对流换热。确定上述固体、流体耦合传热系统的内部边界条件成为发动机传热研究的难点。采用耦合分析方法将相互作用的固体部件和流体部分作为一个整体进行研究,计算时可只定义系统外部边界条件。在进行有限元固流耦合传热计算方法研究基础上,对135型发动机中活塞缸套冷却水系统进行数值仿真,试验证明计算具有较高的精度。     

基于有限元柴油机气缸垫固流耦合场分析

建立了汽车发动机气缸盖、气缸垫与冷却水组合结构有限元分析的三维CAD/CAE应用软件集成系统,采用固流耦合分析方法确定了固流独立个体的耦合热传递边界面,通过单元转换,在单一模型中完成了流场、温度场和应力场的计算,与试验结果对比,计算误差满足工程设计要求,可为气缸盖与气缸垫组合设计提供一定的理论依据。     

载重汽车用柴油机排气制动系统的研制

分析了发动机排气制动在载重汽车上所起的重要作用,研究了发动机常规排气制动系统的基本结构、原理,提出了一种新型的发动机排气阀制动系统。介绍了该系统的基本组成结构,并从理论上进行了分析验证,指出该系统可大幅度地增加发动机的制动功率,改善发动机的运行情况,并通过试验台架验证了该系统的先进性。     

柴油机微粒排放控制技术的研究进展

分别从机内净化、排气后处理、改善燃油品质三个方面分析了近年来降低柴油机微粒排放的研究现状。     

柴油机废气再循环冷却器的改进设计

对光管冷却器和翅片管冷却器的冷却效率进行了对比实验研究,结合Star-CD软件数值模拟的结果,指出了原翅片管冷却器的不合理结构参数设计,提出了翅片管冷却器结构的改进设计方案,实验结果表明,改进后的翅片管冷却器的冷却效率明显提高。     

基于GT-SUITE的发动机排气压力波仿真分析

为研究排气系统内压力波的形成及其传播过程与发动机工作状况之间的关系,本文利用GT-POWER软件建立一个4缸4行程的汽油发动机模型。结果显示在发动机的一个工作周期内,压力波出现了4个波峰和波谷,分别对应4个气缸的排气行程;修改发动机的转速,会影响排气压力波的幅值、谐波成分、相位等参数;在排气行程末期,排气压力波在排气管内发生干涉、叠加和负压效应。     

汽车发动机尾气利用的现状与展望

对汽车尾气构成及其利用空间进行了分析。着重介绍了汽车尾气在涡轮增压、制冷技术等方面的应用。在此基础上探讨了技术、工艺和材料等方面对汽车尾气利用的影响以及国内、外汽车尾气利用技术的发展趋势,并指出了尾气利用的特点和发展的方向。     

柴油机缸盖水腔流动与沸腾传热的流固耦合数值模

采用CFD软件STAR-CD和FEA软件ABAQUS对226B型柴油机缸盖冷却水腔内的流动和传热过程进行了流固耦合数值模拟计算.为反映沸腾传热的影响,基于FORTRAN语言开发了单相流沸腾传热模型,将其嵌入到STAR-CD中.与试验结果的比较表明,加入沸腾传热模型可以大幅度提高模拟计算的精度,最大误差由18%下降至7%,为柴油机冷却水腔的优化设计提供了理论依据.     

柴油机废气涡轮增压不良影响及对策

本文分析了车用柴油机上采用废气涡轮增压给柴油机匹配问题及柴油机性能带来的不良影响,重点阐述了现代柴油机废气涡轮增压在结构上、材料上、技术上应采取的解决措施。