柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明：在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明：在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。     

一种基于单体泵供油的重型柴油机燃烧系统的开发

采用单体泵供油系统改善喷油特性提高性能是重型柴油机燃烧系统的发展趋势。本研究在现有机型基础上,开发基于单体泵供油的柴油机燃烧系统,通过燃烧系统经验匹配计算,确定了转速、最高燃烧压力、活塞平均速度、进气压力、进气温度以及喷孔方案等参数范围;经过一维性能计算分析,参数选取合理,性能满足指标要求;三维缸内过程仿真分析了两种喷孔方案的喷雾特性、燃烧反应率、放热率等的差异;最后试验验证了燃烧系统匹配是合理的,性能指标实现了大幅度提高。     

燃烧室形状对燃烧过程的影响研究

针对燃烧室形状对燃烧过程的影响进行了研究,得到了喉口直径对喷雾贯穿距离、索特平均直径(SMD)、湍动能、涡流强度、缸内压力、放热规律以及NO-SOOT的影响规律,并通过三维对比分析了燃烧反应率场、温度场、浓度场以及速度场的变化趋势.分析表明:在本次研究中燃烧室喉口直径的合理范围是100～120 mm.     

某供油系统喷雾特性的试验与仿真研究

设计了一套采集喷雾混合过程图像的测试系统,通过试验找到了影响燃油雾化和燃烧过程的参数,利用三维仿真软件Fire模拟了此过程,将试验结果与仿真结果进行对比,结果表明,仿真结果与试验结果的一致性较好。     

某单缸机的性能匹配和功率提升研究

根据某型号整机对燃烧过程的性能需求,在单缸机上利用单体泵供油系统,通过不同的喷孔试验方案优化匹配,实现了性能优化和功率提升.     

基于数值模拟的柴油机进气道预测设计研究

利用大型数值模拟软件Fire,结合数值模拟和稳流试验等现代方法,对某新型柴油机进气道进行了预测设计．以流量系数为研究重点,给出了无涡流直气道的设计依据、三维模型、CFD仿真模型、数学模型及其试验方案．计算结果和试验结果基本吻合,验证了利用数值模拟等方法实现柴油机进气道预测设计的可行性,为进一步分析气道内流场及各种参数提供依据．     

柴油机排气道数值模拟和优化设计

使用Fluent软件对不同气门升程的排气道流场进行CFD数值模拟,并将计算结果同试验数据进行对比,发现两种方法获得的流量数据吻合良好。通过对数值模拟结果进行分析,指出了排气道改进的方向,改进后排气道的数值模拟结果显示流量系数获得较大提升。     

采用快速混合燃烧过程降低爆压和工作粗暴度的研究

介绍了快速混合燃烧过程采用较小柱塞直径、较大行程的НТД４０ 喷油泵,提高进气涡流转速和排气道流通系数,配合喷油提前角及进气压力参数的合理匹配,初步实现了高热效率、低爆压和低粗暴度的性能指标。通过 Ａ Ｖ Ｌ６５７ 数字采集分析系统的测量,分析了改进后的燃烧系统。喷油提前角和进气压力的合理匹配降低了爆压;较小柱塞喷油泵的采用,减小了速燃期的放热速度,从而获得较小的工作粗暴度;提高涡流转速保证了快速混合燃烧过程的实现,从而获得高的热效率。