双进气道柴油机缸内流场三维瞬态数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fire对某双进气道柴油机进气-压缩过程进行了三维瞬态数值模拟,获得了进气—压缩过程中气缸内部流场的变化规律,探讨了涡流的形成、发展以及稳定的全过程,为柴油机的改型和优化提供了重要的理论依据。     

涡流室柴油机燃烧过程模拟

利用FLUENT软件构建了描述S195型涡流室单缸柴油机燃烧过程的三维数学物理模型,并对气体在涡流室内的运动情况进行了数值模拟分析,获得了缸内气体的压力变化、温度变化以及碳烟排放的情况。实测结果表明,该模型能够比较准确地模拟涡流室柴油机的燃烧过程。     

TY2P75FQ型柴油机的研制

TY2P75FQ型双缸对置风冷柴油机的主要配套对象是0.5t、0.75t级三轮车和农用运输车。本文介绍了该机的主要结构特点、性能参数和装车道路试验。     

柴油机燃油喷雾的三维数值模拟研究

在对柴油机喷嘴建立三维动态网格并对其内部流动进行数值模拟之后,得到喷孔出口的瞬态质量流率,作为后续喷雾模型得出边界条件。把燃油喷射系统内部流动和喷雾结合起来研究,将能更真实地和更准确地反映燃油喷射现象,为柴油机燃油喷射系统技术水平的发展提供强有力的理论依据。     

柴油机喷嘴内空穴流动可视化试验与数值模拟

柴油机喷雾特性除了与气缸内气流运动有关外,也与喷嘴内空穴流动有密切的关系.设计了比例放大多孔喷嘴内空穴流动和喷雾的可视化试验装置,进行了不同燃油喷射压力下喷嘴内空穴现象和喷雾的可视化试验,对所建喷嘴内空穴流动的三维数值计算模型进行了试验验证.采用试验和数值模拟相结合的方法分析了喷嘴内部流动从单相湍流流动发展为空穴流动、超空穴流动的流动特性,得出了喷嘴流量系数与喷射压力及空穴参数之间的关系以及喷嘴内出现空穴现象的临界条件.     

喷油器内部瞬态流动三维数值模拟研究

喷油器的内部流动以及后续的喷雾特性直接影响了柴油机的排放和经济性能,对喷油嘴的内部流动进行三维瞬态数值模拟分析就显得更为重要。利用计算流体力学软件STAR-CD建立三维动态计算网格并进行模拟分析,得到了喷嘴内部的压力分布和喷孔出口的瞬时速度变化等规律。计算结果可为缸内喷雾研究提供更真实的边界条件,以及对喷嘴结构参数的优化设计具有指导意义。     

柴油机螺旋进气道三维数值模拟

运用CFD软件STAR-CD对某拖拉机用柴油机螺旋进气道进行了三维数值模拟。通过模拟计算可以比较准确地得到直观的进气道和缸内流场。模拟计算的涡流比及流量系数与试验结果具有较好的一致性,并对偏差产生原因进行了分析。     

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。     

ZH1105W柴油机喷嘴参数优化的数值模拟研究

采用多维数值模拟软件STAR-CD及ES-ICE对直喷式柴油机ZH1105W缸内喷雾和燃烧过程进行了三维数值模拟,计算了3种不同喷嘴4×0.32,5×0.27和6×0.22 mm对柴油机燃烧过程的影响以及对NOx和Soot排放的影响,得出了3种不同喷嘴下气缸内的可燃混合物、温度、NOx和Soot的分布图,同时分析了NOx和Soot随曲轴转角的变化情况。研究结果表明,在ZH1105W柴油机中采用5×0.27 mm喷嘴,可以改善燃油雾化质量和油气混合质量,同时获得较好的燃烧和排放性能。     

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。     

液压自由活塞柴油机缸内气体流动数值仿真

基于所研制的单活塞式液压自由活塞柴油机原理样机,对缸内气体流动规律进行了数值仿真。研究结果表明,缸内气流运动规律受活塞运动规律的影响,与传统内燃机相比,HFPDE缸内气流运动规律如下:压缩冲程初始阶段,由于活塞运动速度较小,缸内平均气体速度较小;压缩冲程后期,活塞在上止点附近运动速度增大,缸内气体加速径向流出燃烧室,平均径向速度增大,挤流效果增强;膨胀冲程早期,活塞较大的运动速度使得平均径向速度大幅增大,逆挤流效果也明显增强;上止点附近挤流和逆挤流受活塞瞬时速度影响,随着相同活塞位置所对应的活塞运动速度的增大,平均径向速度增大,挤流和逆挤流效果增强。     

柴油机燃烧过程数值模拟的应用及现状

根据柴油机湍流燃烧研究的最新文献,综述了柴油机工作过程数值模拟的研究现状,分析了各种模型的基本建模原理,介绍了主要模型的特点和应用范围,并指出了柴油机燃烧过程的计算机模拟趋势。     

四气门柴油机进气道稳流试验研究及数值模拟

对四气门柴油机的单螺旋、单切向、组合气道进行了气道稳流试验,测量出流量系数和涡流比。保持与气道稳流试验相同的边界条件以及气道评价方法,通过CFD软件FIRE对上述3种气道进行三维稳态数值模拟,计算2~10mm各气门升程下的流量系数和涡流比。将稳流模拟所得结果与气道稳流试验所得结果比较,两者吻合良好,偏差都在5%范围内,验证了数值模拟计算的可行性。对缸内气流的速度场、湍动能等值线场进行了分析,得出3种气道的涡流流动特征,组合气道的两气流发生干涉,导致该处有一定的流量损失,同时在干涉区存在倒流现象。     

提高涡流室式柴油机热效率途径的探讨

提高涡流室式柴油机热效率途径的探讨省农机所徐亦勤众所周知，涡流室式柴油机的热效率比直喷式低１０％～１５％，导致这两种柴油机热效率差异的原因，在柴油机燃烧理论中，人们历来是这样解释的：涡流室的相对散热面积大，又直接与冷却水（或冷却风）接触，使散热损失较...     

垂直多孔喷嘴内部流动空穴现象数值模拟分析

柴油机喷嘴内部空穴流动是影响喷雾特性的重要因素,在对柴油机喷嘴喷孔内部空穴流动现象分析的基础上,利用混合多相流空穴模型对垂直多孔喷嘴完全发展了的空穴流动进行了三维数值模拟,分析了喷油压力、气缸背压及喷孔入口圆角半径与喷孔倾角对喷孔内部空穴分布的影响。验证了低空穴参数对应的空穴层延伸长度较长,喷孔入口锐边过渡会增加喷孔出口液流紊乱,从而加速雾化。     

陶瓷涡流室柴油机低温起动机的试验研究

将柴油机的金属型涡流室镶块改成氮化硅陶瓷型涡流室镶块，并在同机上进行了对比试验，试验结果表明陶瓷涡流室柴油机改善了冷机的起动性，提高了发动机的起动性能。     

车用493型柴油机冷却问题初探——机体冷却水流动CFD模拟

车用493型柴油机在我国主要是轻卡的配套动力,量大面广。为了在提高升功率的同时满足国家排放要求,很多研究工作主要着重于强化结构件、改进气道及工作过程、提高供给系统的喷油压力等,在冷却方面着力不够。实际上冷却不均衡,热应力集中同样会造成机体变形,导致颗粒物排放上升。冷却效果的好坏又在很大程度上取决于冷却水套内冷却介质流动以及分布的情况。本文从冷却分析入手,利用CFD商用流体软件STAR-CD对车用493型柴油机的冷却系统中的机体内冷却水的流动进行了三维数值模拟,给出冷却水套内冷却介质的流动场,分析它对换热的影响。     

超小活塞排量单缸柴油机涡流室的研究

分析了活塞排量小于0.3 L涡流室单缸柴油机低温启动困难和喷油针阀偶件容易卡滞的原因,提出一种新涡流室结构,较好地解决了上述问题。     

小缸径直喷柴油机喷雾与燃烧三维数值模拟

应用CFD软件对一台小缸径增压中冷柴油机进行了喷雾燃烧数值模拟,得到了详细的喷雾发展形态、燃油浓度分布和燃烧过程温度场、有害排放物分布等重要信息,为燃烧室结构优化设计和与油嘴匹配奠定基础。计算结果表明,计算示功图与实测值吻合较好;喷油阶段,油束存在碰壁现象,燃烧室凹坑底部燃油浓度较高;随着活塞下行,锥台与凹坑连接处空气运动较弱,燃油浓度较高,同时NOx与Soot生成与混合气浓度、空气运动、温度有密切联系。