影响汽车甲醇发动机燃烧特性的敏感因素分析

针对影响汽车甲醇发动机燃烧特性的敏感因素,研究不同发动机转速、进气温度和过量空气系数对其燃烧特性的影响。建立甲醇发动机燃烧室模型,利用AVL-Fire仿真分析不同因素下甲醇发动机的气缸压力、缸内温度和放热率的变化规律,对比不同因素下最高气缸压力、缸内温度和放热率峰值的变化程度。结果表明,过量空气系数对甲醇发动机的最高气缸压力、缸内温度和放热率峰值的影响程度最大。3个分析因素中,甲醇发动机燃烧特性受过量空气系数的影响最为敏感。     

甲醇-柴油混合燃料发动机喷雾及燃烧过程的数值模拟

分别建立了纯柴油发动机及甲醇-柴油混合燃料发动机喷雾燃烧过程的多维数值模型,并用试验结果对计算值进行了可行性验证。模拟计算结果表明,在不改动柴油机结构的情况下,掺烧15%的甲醇后,滞燃期变长;喷雾贯穿距离缩短,破碎能力增强,油滴索特平均直径也有所降低,这表明掺烧甲醇后具有较好的喷雾均匀性;燃油浓度场均匀性得到改善,与空气混合效果更好;Soot与NO排放均有明显降低。     

秸秆直燃锅炉燃烧数值模拟

对200 t/d的秸秆直燃炉排锅炉燃烧进行了数值模拟,通过改变一、二次进风风量比例.计算出不同工况条件下床层顶部各组分的温度、速度和浓度分布,以及床层燃烧效率和炉膛气相的燃烧特性.模拟结果表明,当一、二次进风风量比例为1.3:0.7时,炉瞠出口CO浓度最小为0.29 mol/m3,此时炉膛出口烟气平均温度为1180 K,O2浓度为2.18 mol/m3.模拟结果与有关文献测量值吻合较好.     

双火花塞小型内燃机燃烧过程数值模拟

以某小型汽油发动机为对象,在其基本结构的基础上进行双火花塞改造。建立了三维几何模型,并对进气、压缩和燃烧的过程进行了三维瞬态数值模拟。结果表明,采用双火花塞后放热率增大,缸内峰值压力对应的曲轴转角提前,缸内平均温度增大,提高了燃烧效率;NOx的排放略有增加,但依然满足相关排放法规。采用双火花塞后可在一定程度上抑制爆震,因此可以采用更大的压缩比进一步提高发动机效率。     

汽车空气加热器扩散燃烧过程数值模拟

用Fluent软件对空气加热器在不同过量空气系数下的扩散燃烧进行了数值计算,得到了燃烧室内温度、速度、湍流强度和CO分布,并对热流密度进行了计算。研究结果表明,过量空气系数对最高燃烧温度和CO分布影响不大。随着过量空气系数增加,燃烧室内轴向上温度先减小后增加,轴向上总的表面热流密度和辐射密度减小。在同一工况下,燃烧室内径向温度、速度和湍流强度先增加后减小。这为实现加热器的改造提供了理论依据。     

通用小型四冲程汽油机排放性能

以168F型汽油机为例,引入排放物单工况分担率的概念,分析讨论了通用小型四冲程汽油机CO、HC、NOx排放物的生成特点。研究结果表明分担率能明确给出各工况的CO、HC、NOx排放值对整机比排放的影响,指出通用小型四冲程汽油机需在控制产品质量的前提下,通过优化汽油机整机与化油器的匹配,各工况点选用合适过量空气系数来优化燃烧过程,能够满足美国和欧洲现行第2阶段排放限值。     

电控通用小型汽油机的喷油标定及性能研究

降低通用小型汽油机排放,满足日益加严的排放法规是小型汽油机性能优化的首要任务。本文以168F通用小型汽油机为样机,由原机化油器供油改装为进气道电控喷油,以美国EPA第Ⅲ阶段排放法规为目标,对汽油机进行喷油标定,对试验结果计算分析,提出了通用小型汽油机低排放的理想油气混合比特性,应用它可使整机HC+NOX排放低,整机综合性能优化,形成了168F汽油机喷油的MAP。按EPA试验规范对整机与原机进行试验对比,168F汽油机采用电控喷油后,功率输出较原机提高9.8%,有效燃油消耗率降低了8.7%,CO排放下降了62.7%,HC+NOX下降了31.6%,排放满足了美国EPA第Ⅲ阶段限值。     

GDI汽油机燃烧过程数值模拟

<正>1引言燃烧系统是GDI汽油机开发的关键技术之一。本文应用AVL-FIRE CFD软件对某型GDI汽油机全负荷工况燃烧过程进行三维瞬态数值模拟,帮助理解GDI燃烧过程控制规律,从而为优化GDI汽油机燃烧系统提供参考。2发动机基本参数本文研究对象为某型GDI汽油机,部分参数如表1。     

怠速工况下氢发动机的过量空气系数控制策略

设计了氢发动机的怠速PID控制器,使发动机的转速迅速逼近目标转速,使发动机怠速稳定。提出了怠速过量空气系数的控制策略,对瞬态工况采用卡尔曼预测算法,对过量空气系数实行开环控制,满足实时性要求;对稳态工况采用卡尔曼滤波算法,对过量空气系数实行闭环控制,满足精确性要求。     

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。     

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.     

柴油机进气掺混甲醇重整气燃烧过程及排放特性

以某型四缸柴油机为研究对象,采用数值模拟计算的方法,研究了柴油机进气掺混甲醇重整气的燃烧过程中,以及重整气掺混比和喷油正时对缸内压力、燃烧放热过程、Soot和NOx排放的影响。结果表明：与原机相比,掺烧甲醇重整气和氢气后,缸内压力、温度和放热率峰值均有所升高,Soot排放大幅降低,NOX排放升高且滞燃期和燃烧持续期缩短;掺烧氢气及甲醇重整气均有助于改善缸内燃烧,提高燃烧等容度,提升热效率;掺烧甲醇重整气后缸内压力、燃烧温度和放热率峰值较低于柴油机掺烧氢气,Soot排放降低28.5%,NOX排放升高16.9%。随着重整气掺混比的提升,缸内压力、燃烧温度和放热率峰值均进一步提升,滞燃期和燃烧持续期进一步减少,燃烧速度加快,燃烧持续期缩短,等容度燃烧加强。通过喷油正时的推迟,柴油机掺烧甲醇重整气后缸内燃烧重心后移,后燃比重增加,燃烧等容度下降,Soot排放和NOX排放降低,柴油机功率降低。     

柴油机清洁燃用甲醇的组合燃烧法

提出了柴油机燃用甲醇的组合燃烧法,即在容易产生醛类有害排放的低负荷工况采用柴油,而中大负荷工况采用柴油和甲醇共燃的方式,达到柴油机清洁燃用甲醇的目的。试验结果表明,采用组合燃烧方式,不仅在燃烧甲醇时避免了醛类排放高的问题,而且使柴油机的碳烟和NO2排放大为降低。     

车用YJP-Q系列加热器性能的试验研究

对2台车用YJP-Q系列加热器性能进行了试验研究,分析了加热器配用不同喷油量油嘴时过量空气系数对性能的影响,及进水温度和水流量的影响,并测试了加热器进气调风板不同开度下的性能。由试验结果知:所试加热器最佳过量空气系数在1.35左右;随进水温度的升高,热功率和热效率下降;加热器水流量存在一可获得最大热功率的流量值;目前所用风扇供气量仅能满足喷油量较小的油嘴,对于油量较大的喷油嘴须提高风扇风压。     

内燃机燃烧过程数值模拟技术发展概况

介绍了内燃机燃烧过程数值模拟的类型及其国内外发展概况。     

皮卡车外流场数值模拟及分析

汽车空气动力学特性对经济性、动力性以及行驶的稳定性有很大的影响。首先利用CFD软件fluent对皮卡车的外流场进行模拟,得到了对称面车身上下表面压力分布和尾流流场结构,数值模拟结果与风洞试验结果吻合较好。然后对皮卡驾驶室顶棚作了改进,得到了满足设计要求的流场性能,为汽车设计开发人员优化产品设计提供了汽车空气动力学方面的依据。     

乙醇HCCI燃烧过程影响因素的数值模拟

根据乙醇氧化反应的化学反应动力学的机理，在零维模型基础上建立了HCCI燃烧模型。采用能够自动调节步长的Gear算法求解复杂化学反应动力学问题，在计算速度和计算精度上得到了很好的效果。对转速、EGR（排气再循环）率等因素对燃烧特性的影响进行了研究，为乙醇HCCI燃烧过程的分析提供依据。     

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。     

基于压力升高率的氢燃料发动机异常燃烧分析与控制

为了消除氢燃料发动机的异常燃烧,并且为解决异常燃烧与提高氢发动机功率的矛盾提供参考,本文阐述了氢燃料发动机异常燃烧的发生机理。分析了氢发动机压力升高率与早燃的关系,研究了早燃的诊断方法,试验指出：运用小波分析方法可以诊断氢发动机在不同压力升高率下发生早燃的时间和严重程度。通过试验得出了影响氢发动机压力升高率的最主要运转因素是点火提前角和过量空气系数。在进一步分析这2个运转参数与压力升高率之间关系的基础上,得出了氢发动机关于压力升高率的控制规律。为消除氢发动机异常燃烧提供了一种定量的控制方法。     

甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性研究

通过试验研究,分析了小比例甲醇-柴油混合燃料对直喷式柴油机燃烧特性的影响。结果表明:在相同的平均有效压力和转速下,相比于纯柴油,甲醇-柴油混合燃料滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力、最大压力升高率及最高平均燃烧温度上升;甲醇-柴油混合燃料与纯柴油放热规律相似,最大瞬时放热率比纯柴油大,且峰值所对应的时刻滞后;混合燃料预混燃烧部分比柴油略大,燃烧放热重心向上止点后偏移。