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。     

EGR对电喷LPG发动机燃烧过程及NOx排放的影

研究了EGR率的变化对LPG燃气在稀燃条件下的燃烧、排放以及循环变动率的影响。结果表明,基于高能双火花塞点火的快速燃烧系统可以加快LPG燃气的燃烧速率,有效地改善引入EGR的LPG发动机的快速燃烧过程。在整个有效废气再循环率（REGR）范围内LPG稀燃稀限得到较大幅度提高,同时抑制了发动机因高温而生成的NOx。同时,采用快速燃烧系统的最大REGR为8.11%,大于普通方式的5%;LPG燃烧过程的循环变动也得到有效控制。     

EGR对电喷LPG发动机燃烧过程及NO_x排放的影响

研究了EGR率的变化对LPG燃气在稀燃条件下的燃烧、排放以及循环变动率的影响.结果表明,基于高能双火花塞点火的快速燃烧系统可以加快LPG燃气的燃烧速率,有效地改善引入EGR的LPG发动机的快速燃烧过程.在整个有效废气再循环率(REGR)范围内LPG稀燃稀限得到较大幅度提高,同时抑制了发动机因高温而生成的NOx.同时,采用快速燃烧系统的最大REGR为8.11%,大于普通方式的5%;LPG燃烧过程的循环变动也得到有效控制.     

LPG转子发动机缸内燃烧影响因素研究

建立了转子发动机的计算模型,结合自编程序在CFD软件上对转子发动机的燃烧过程进行了二维动态数值模拟,并利用实验结果进行了验证。在此基础上,计算得出缸内直喷LPG转子发动机燃烧演变过程,分析了喷嘴在3个不同位置时发动机的燃烧特性,由此确定了喷嘴安装的最佳位置,并进一步研究了该情况下喷油时刻和喷油持续期对转子发动机燃烧过程的影响。研究结果表明:在转速一定,给定喷射方向、喷射持续期和喷雾锥角时,发动机存在一个最佳喷射提前角,能使燃烧室内混合气分布合理,气缸压力峰值高,最大放热率和最大压力升高率高,燃烧持续时间短,发动机热效率高。当喷嘴位于长轴顶点时,燃烧稳定性和持续性都比其他两个位置更好,最佳喷射提前角对应的燃烧压力峰值最高;若在此最佳喷射提前角下,保持其他条件不变,改变其喷射持续期,会使最高燃烧压力和最大放热率出现一定的降低,但影响不大,其燃烧特性仍然比较理想,气缸压力峰值能达到6 MPa以上。     

柴油机缸内燃烧过程仿真

本文以某6缸柴油机为研究对象,建立燃烧过程计算模型,对从进气门关闭到排气门打开的过程进行数值模拟,通过计算出的缸内压力、放热率和温度场分布图来预测其基本性能,并实现内燃机结构参数与运行参数的优化,从而实现减排节能。     

天然气发动机缸内燃烧过程的数值模拟

建立了天然气发动机的三维CFD模型,验证了模型的有效性,计算和分析了缸内压力场、流场、温度场和NOx的变化情况.研究结果表明,该模型计算得到的缸内最高爆发压力与实测值较为接近,可以用于天然气发动机的工作过程计算;燃烧过程中火花塞始终处于高温区,天然气发动机设计时应考虑到火花塞周围的充分冷却:天然气发动机采用稀燃技术,大大减少了NOx的生成.     

缸内直喷发动机低温冷启动燃烧模式的分析研究

基于三维软件AVL-fire建立EA888发动机的仿真模型进行仿真分析,首先在单次喷油策略下模拟均质燃烧,然后在2次喷油策略下,燃油比例为1∶4来模拟分层燃烧,然后在-20℃的环境温度下,分析分层燃烧模式在不同喷油策略下对CA50、平均指示压力(IMEP)、NO_X的变化。最后进行EA888发动机台架实验对仿真结果进行验证,在低温冷启动通过对比分析2种燃烧模式随着循环数的增加,燃烧特征参数CA10,CA50,CA90,放热率的变化。结果表明,总体上分层燃烧模式优于均质燃烧,有利于提高GDI发动机低温冷启动性能。     

甲醇缸内直喷发动机均质燃烧特性研

在一台四缸柴油机改造的火花点火甲醇缸内直喷发动机上,高负荷时,在进气冲程将燃油喷入缸内,形成近化学计量比的混合气来实现均质燃烧.通过对典型工况的气缸压力的测量和分析,探讨了不同参数对甲醇发动机燃烧特性的影响.结果表明:甲醇缸内直喷发动机最大功率和最大扭矩比原机分别提高5.88%和20.90%,发动机最高热效率可达35.3%,远高于普通汽油机水平.甲醇缸内直喷发动机的滞燃期和急燃期随负荷的增加而变小.全负荷时,甲醇发动机的燃烧放热始点随转速的增大而推迟,滞燃期和急燃期随转速的增大而增加.发动机循环变动随工况的变化规律与滞燃期一致.     

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.     

双燃料发动机与柴油机缸内过程对比分析

应用生物质制气-柴油双燃料发动机燃烧过程的三维燃烧模型,通过与直喷柴油机的对比,分析了双燃料发动机燃烧过程中缸内的流场、喷油颗粒与燃油组分、压力、温度、NOx及O2浓度的分布和燃烧特性,较详细地得出缸内各参数随时间和空间分布的变化规律。     

柴油机燃油喷雾和燃烧过程的数值模拟

介绍了作者开发的柴油机燃油喷雾和燃烧过程三维数值模拟程序的数学模型。以ＺＨ１１０５型柴油机的３种燃烧室为例,用该计算程序对燃油喷雾和燃烧过程进行了具体模拟计算,并与试验结果进行了对比,结果证明,程序具有较好的预测内燃机燃油喷雾和燃烧过程的能力。     

环保型单缸LPG燃气发动机的开发

介绍了以单缸柴油机为基础开发的LPG燃气发动机该机通过合理的设计燃烧室，选择适当的压缩比，采用点火提前角随转速变化的电子点火系统，对燃气和空气混合器喉口尺寸的优化，使单缸燃气发动机取得了优良的综合性能，能代替单缸柴油机满足内河、湖泊作业用动力配套需求，是一种节能环保型动力装置。     

柴油机缸内工作过程的数值模

利用CFD软件AVL-Fire对YD490ZL型柴油机进气、压缩、燃烧过程进行了多维瞬态数值模拟.通过对柴油机工作过程中不同时刻气体流动、壁面传热、燃油喷雾雾化、颗粒形成等因素的分析,结果认为适当调整燃烧室中心相对气缸中心在X方向的距离,可以使燃烧更加充分、提高柴油机的燃油经济性;燃烧室换热系数不仅随空间位置变化,而且还随时间变化而各不相同,通过这种多维瞬态计算能够提供不同时刻、不同位置的换热系数及温度分布,为固体有限元计算分体提供最有利的边界条件;进气过程能形成非常明显的进气涡流;在活塞接近上止点时,虽然受到挤流的影响,但是燃烧室内的气体流动依然存在环形运动.     

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。     

某小型汽油机燃烧过程模拟分析研究

节能减排已成为当今发动机发展的重要方向之一,而燃烧过程将直接影响发动机的经济性与排放性。通过模拟软件模拟分析了某125mL发动机燃烧室选用单火花塞和双火花塞时气缸内的燃烧进程、燃烧生成物速率及缸内湍流火焰速率。通过模拟结果可发现,双火花塞气缸内燃烧效率、生成物速率均好于单火花塞气缸内的燃烧效率、生成物速度;双火花塞气缸内的湍流速度要高于单火花塞气缸内的湍流速度。模拟计算结果为汽油机节能提供了一种有效途径,将为汽油机提高经济性提供一定的理论借鉴。     

直喷柴油机燃烧过程三维模拟研究

建立了直喷柴油机燃烧过程的三维燃烧模型,通过与试验数据的对比,验证了模型的可行性。并通过模型分析了直喷柴油机燃烧过程中缸内的流场、喷油颗粒与燃油组分、压力、温度、NOx及O2浓度的分布,较详细的得出缸内各参数随时间和空间的分布变化规律。     

电控液态LPG喷射内燃机性能研究

为了研究LPG喷射方式及点火提前角对内燃机性能的影响,设计了液态LPG高压喷射燃料供给系统,进行了液态LPG进气道喷射和气缸内直喷及点火提前角的试验研究。结果表明,液态LPG喷射尤其是气缸内直接喷射能有效提高LPG内燃机的动力性,具有良好的发展前景。