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。     

喷射时刻对乙醇/汽油双燃料发动机缸内流场和性能的影响

利用CFD三维数值模拟软件,模拟了1台乙醇缸内直喷+汽油进气道喷射(EDI+GPI)双燃料发动机的工作过程,分析比较了不同乙醇喷射正时下缸内流场的变化规律、缸内当量比分布和缸内压力变化。结果表明:乙醇喷射时刻在250°CABTDC时,缸内流场最合适乙醇的蒸发雾化,能够形成较均匀的缸内混合气,产生最佳的燃烧相位;其余过早或过晚喷射均不利于缸内混合气形成和燃烧。     

双燃料涡流室式发动机的燃烧模拟计算

针对涡流室双燃料发动机的特点，按下述方法来模拟其燃烧过程：副室的燃烧主要由引燃油的燃烧速率控制，其放热率等于引燃油放热率与气体燃料放热率之和；主室的燃烧主要取决于紊流火焰的扩展以及从副室喷来的未燃燃料的燃烧速率。各区之间用质量和能量的平衡方程相互联系。根据所建立的模型编写了计算程序并对计算结果作了验证。文中用该程序对一台样机进行了性能预测，指出了进一步研究的方向。     

基于195柴油机的双燃料发动机燃气供给系统设计

针对所选取的S195柴油机,选取天然气与空气的混合方式为进气管预混合方式,进而设计出了双燃料发动机的燃气供给系统。同时,根据所选S195柴油机确定的一些基本参数,对燃气供给系统的各个部件进行了详细的设计、计算与选型。     

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。     

生物制气-柴油双燃料发动机燃烧噪声分析

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,产生可燃生物制气.作为双燃料发动机的主要燃料.双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴{由机改装,生物制气通入发动机进气管,在进气过程中吸入气缸.测量生物制气一柴油双燃料发动机气缸压力,通过与原柴油机对比,对双燃料发动机的燃烧噪声进行分析.除低速大负荷外双燃料发动机燃烧噪声均低于原柴油机,其噪声随负荷增大而增大,随转速升高而降低,随供油提前角增大而增大.     

双燃料发动机燃烧经济性和稳定性研究

对天然气和柴油双燃料发动机的复合燃烧规律进行了研究,主要阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对双燃料的耗热率、燃烧循环变动和爆震燃烧的影响。特别指出天然气、柴油双燃料燃烧经济性和稳定性的主要特点、存在问题及解决的途径。     

基于分形理论的双燃料发动机Nox排放模拟计算

在双区喷雾卷吸模型的基础上,建立了一个基于皱折火焰面分形理论的双燃料发动机准维模型,来描述双燃料发动机气缸内的湍流燃烧、火焰传播速度等燃烧现象以及排放性能,其中包括滞燃期子模型、喷雾卷吸子模型、燃烧和火焰传播子模型.利用该模型,对一台生物制气-柴油双燃料发动机燃烧过程进行了模拟计算,预测双燃料发动机的NOx排放特性.预测计算结果与实测值的相对误差小于5%.供油提前角提前,生物制气-柴油双燃料发动机NOx排放量增加;相同工况下引燃柴油量减小时,NOx排放量减小.     

生物制气-柴油双燃料发动机三维燃烧模拟

以引燃柴油喷雾混合、燃烧化学反应机理、湍流运动、NOx预测模型、初始及边界条件设定和计算网格划分为主要内容,建立了生物制气-柴油双燃料发动机的三维燃烧模型.生物制气由气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生,双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装,生物制气通入发动机进气管,在进气过程中吸入气缸,由柴油引燃.计算了多个工况双燃料发动机的燃烧过程及NOx排放,并与机刨花热解制气双燃料发动机试验结果进行对比分析.结果表明气缸压力及NOx排放计算结果与试验结果吻合较好.     

采用示功图分析双燃料发动机爆燃特性

本文通过对纯柴油发动机和双燃料发动机示功图和放热率的对比分析,研究了柴油-天然气发动机的爆震燃烧特性,将双燃料发动机的爆震燃烧分为3种形式,初步探讨了双燃料发动机爆震燃烧的主要影响因素。     

生物油/乙醇/柴油混合燃料在柴油机上的应用

生物油/乙醇/柴油混合燃料(BE-diesel)互溶性好、稳定性高,能有效地降低发动机有害物排放;当柴油含量一定时增加生物油的添加量可以提高混合燃料的低热值和十六烷值,有助于提高动力性能,是较有发展潜力的替代燃料。本文主要从理化性质、稳定性、动力性能和排放等方面介绍BE-diesel应用于柴油发动机的研究进展,并指出其发展方向。     

车用柴油/天然气双燃料发动机的开发

为了降低发动机的有害排放物，以车用X6130柴油机为基础，研究开发了车用柴油／天然气双燃料发动机。首先确定双燃料发动机的技术方案，然后进行天然气／空气混合器的设计与实验，最后进行双燃料发动机的台架性能实验。实验结果表明：在全负荷时，与原型柴油机相比，双燃料发动机排气烟度明显降低，天然气替代率可超过70％，而输出转矩和输出功率并没有降低。同时证明提出的双燃料发动机技术方案是切实可行的。     

S385型柴油机机体三维有限元分析

针对S385型柴油机机体的结构特点,采用有限元分析方法对其进行了爆发工况的有限元静力分析。通过分析,得出了机体结构的位移、应力、应变云图,找到了机体结构强度的薄弱环节并据此提出了相应的修改方案,为改善机体强度、改进机体结构设计提供了理论依据。     

掺醇比对Z195柴油机性能影响的试验研究

在一台单缸柴油机上,研究了掺醇比在E0~E15范围内发动机性能的变化。结果表明,动力性在中小负荷时升高,大负荷时降低;燃油消耗率有所升高;碳烟排放和NOx排放降低,HC和CO的排放增加。     

SNH4102Z柴油机机体模态分析与研究

对SNH4102Z柴油机机体分别进行了试验模态分析和计算模态分析,达到了相互验证的效果,并根据分析结果提出了机体的结构改进方案。模态计算采用Pro/E软件进行三维建模——用HyperMesh软件划分有限元网格——用ANSYS进行模态计算这样一系列处理流程,证明了这一流程对单个零件的模态分析结果与试验模态分析结果能够很好地吻合,具有较高的可信度。     

柴油机伞喷嘴喷油过程和喷雾特性的研究

主要介绍了用长管法和闪光摄影研究伴喷嘴喷油过程和喷雾特性,并简介了测试装置的结构和工作原理。将伞喷嘴与四气门单缸１３５型柴油机的燃油系统配合,在喷油泵试验台上进行了试验。试验结果表明,在燃油系统其他部分不变的情况下,伞喷嘴的喷油规律图呈近似在角形,最高喷油率和平均喷油率远高于多孔喷嘴;伞形喷雾径向贯穿距离远小于多孔喷雾,喷雾锥角在喷雾早期急剧减小。伞喷嘴喷油特性的研究对相应燃烧系统工作过程的组织和燃烧过程、性能的分析具有指导作用。     

柴油机燃用甲醇-柴油混合燃料燃烧特性的试验研究

在一台ZS195型柴油机上研究了M0,M10,M20和M30甲醇/柴油混合燃料对柴油机性能的影响。试验结果表明,在柴油机参数不变的情况下,随着甲醇添加比例增加,柴油机的动力性有所下降,燃油经济性变化不大,柴油机烟度和CO的排放量都明显降低,NOx排放在M10时略有增加,在M20,M30时下降10%左右。HC的排放量有所增加。     

时序进气柴油机缸内分层与燃烧排放特征数值分析

缸内再循环废气(EGR)分布是发动机缸内EGR分层燃烧研究的重点与难点,由时序进气策略通过控制进气组分的充气时段来组织缸内EGR分层分布具有重要意义。以高压共轨重型柴油机为研究对象,采用CFD(Computation fluid dynamics)方法建立全参数数值仿真平台,研究不同时序进气组分经过进气及压缩过程后在缸内的分布特征及其对柴油机缸内燃烧及排放的影响。研究中以CO2代替EGR。研究结果表明,时序进气早期进气组分在气缸底部及燃烧室壁面附近分布较浓,后期进气则在气缸中心顶部分布较浓;时序进气能够获得显著的轴向分层分布;与均匀进气相比,缸内压力和温度偏低,燃烧滞后约0.7°CA,但放热率峰值偏高,NOx排放量降低51.2%,碳烟排放量降低13.4%。     

柴油机气缸套温度场有限元分析

针对柴油机气缸套热负荷的问题,根据实测的温度场数据对气缸套进行了边界条件计算,建立了较为完整的数学模型和几何模型,采用有限元分析方法分析了柴油机标定功率工况下气缸套三堆温度场及热变形。研究结果表明:在标定工况下气缸套的工作温度最高达494 K,出现在缸套内壁面的上部区城。缸套内壁径向的最大变形量为0.246 mm,出现在缸套上部。