CFD计算在柴油机燃烧室及喷油嘴匹配中的应用

对某型号柴油机的2种气道、2种喷油嘴和4种燃烧室匹配的燃烧过程进行了三维数值模拟计算,根据不同工况下的计算结果,分析了燃烧室形状和喷油嘴匹配方案对气缸平均压力、平均温度、NOx和碳烟（SOOT）排放量的影响,根据NOx和SOOT排放量的结果确定了喷油嘴和燃烧室的最佳匹配方案。     

新型燃烧模型在柴油机燃烧模拟中的应用（下）

将每个计算单元分为燃料区、空气区和混合区3个区域,在火焰传播方向上又将每个区域分为已燃区和未燃区,建立了柴油机的三区相关火焰燃烧模型,利用该模型对超多喷孔柴油机和传统柴油机缸内燃烧过程进行三维数值模拟,不仅得到了与试验值相符的气缸压力、NOx和SOOT排放量等结果,而且获得了柴油机缸内混合气的浓度场、温度场、NOx质量分数、SOOT质量分数分布等三维结果,三维结果很好地解释了超多喷孔柴油机的低排放的形成机理。     

某汽油机冷却水套三维CFD分析

鉴于冷却水的流动与传热会直接影响发动机的冷却效率,高温零件的热负荷,整机的热量分配和能量利用,使用计算流体力学（CFD）软件对某汽油机冷却水套进行三维CFD分析,得到了冷却水套内冷却液的流场、换热系数分布、压力损失以及流量分布等信息,计算结果表明：该机冷却水套中流速和换热系数均能满足设计要求;气缸盖3缸冷却效果好于其它两缸。     

一个简化的柴油机油滴燃烧模型

本文将油滴蒸发与燃烧模型、热力学模型和燃料雾化模型相结合，建立了一个简化的柴油机油滴燃烧模型。该模型概念清晰，计算工作量少，可调参数少。将该模型与喷油规律相结合，可对柴油机的气缸压力、燃烧放热率和燃油率耗率等等性能进行模拟计算。以２１０５柴油机为例进行计算，结果表明：计算值民实测值吻俣良好，气缸压力的最大相对为６．８２％，燃油消耗率的最大相对误差为１．７％。     

柴油掺水乳化油燃烧速率的计算

为了节约燃料,已有不少人对柴油掺水乳化油的使用和燃烧进行研究.然而,要深入地研究掺水乳化油的燃烧,应需对其燃烧速率进行计算.在以前的燃烧速率计算中,大都采用燃烧纯柴油时相同的计算方法,而没有考虑乳化油燃烧本身新具有的特点,如乳化油中的水份蒸发吸热,燃烧产物中各物质组成成份和纯柴油燃烧时的不同等,因而使其计算精度受到影响.为了精确地计算掺水乳化油的燃烧速率,需根据乳化油燃烧的特点,对计算中所用的能量守恒方程、质量守恒方程和工质热力性质计算式进行修正.在能量守恒方程中,除考虑燃料燃烧放热量dQ_E/d?,缸壁传给气缸内工质的热量dQ_w/d?,工质对外所做的功pdV/d?和工质内能的变化dU/d?外,还需考虑乳化     

增压螺旋进气模拟及其评价参数修正

利用三维CFD方法对某四缸直喷柴油机实际增压条件下螺旋进气进行模拟,考虑了气体的可压缩性.针对不同气门升程下气道中的流场分布、流量系数的变化以及涡流此进行了分析.提出当进气速度大于当地音速时,对评价气道性能参数的流量系数应进行修正,并与稳态试验结果相比,结果吻合良好.为研究增压时进气对性能与排放的影响提供了帮助.     

平面阀流动特性分析

控制阀是高压共轨系统中最重要的执行零件,其流动特性对喷油器性能影响很大,以某平面型控制阀为研究对象,使用计算流体力学(CFD)方法研究了平面阀的流动特性,并分析了喷油器回油背压对喷油稳定性的影响规律,计算结果表明:在衔铁小升程时,平面阀底面及阀座顶部平面更容易受到高速燃油的冲刷,随着衔铁升程的增加,平面阀处空穴强度及范围逐渐增加,衔铁升程小于最大升程0.72倍时,进油量孔和平面阀处起主要的节流作用,衔铁升程大于最大升程0.72倍后,进油量孔和出油量孔将起主要的节流作用,空穴导致的平面阀发生随机性的旋转,是导致喷油稳定性变差的原因,增加回油背压可使空穴减小,从而使喷油稳定性提高。     

涡流室式柴油机燃油雾化过程的三维数值模拟

将喷射燃油分为液核区和气液混合区,用Ｋ－Ｈ不稳定性理论和Ｒ－Ｔ不稳定性理论来分别描述其油滴破碎过程,并考虑油滴间的碰撞与聚合,建立了燃油雾化模型将此模型应用到涡流室式柴油机中,进行三维数值模拟计算,得到了涡流室式柴油机油滴雾化过程的一些规律,取得了与高速摄影照片相一致的结果     

1.0L经济型轿车发动机开发

介绍了一款自主设计开发的1.0 L三缸十二气门经济型轿车发动机,在发动机排量不变的前提下,进行技术改进,由原来每缸二气门改进为每缸四气门,通过对发动机进排气系统、配气系统、结构强度、发动机水流场等方面的优化设计,使该汽油机升功率达到49 kW/L,在国内同类机型中处于领先水平。     

喷油器结构对喷雾特性影响计算分析

将喷油嘴内部空穴流动和喷雾计算耦合在一起,首先利用一维液力计算结果为边界进行了喷油嘴内部流动计算,然后将喷油嘴内部流动计算结果作为边界条件进行喷雾模拟,包括计算所得到喷孔出口处的速度、空穴、湍流动能等,通过此方法研究了喷油器结构参数,如控制腔进油孔、出油孔和控制腔容积、针阀弹簧预紧力、控制活塞直径对喷雾特性的影响规律,结果表明:控制腔进油孔、出油孔和控制活塞直径对喷雾特性影响较大。