基于时空守恒方法的内燃机进排气系统一维非定常流计算模拟

本文运用时空守恒元与解元方法对进排气系统中的气体流动进行了模拟计算。以某单缸汽油机为实例进行计算，计算结果与实测值吻合较好，同时预测了某柴油机在不同工况时的残余废气系数。     

子波神经网络在柴油机电控燃油喷射系统中的应用

本文论述了子波神经网络的应用背景，研究了子波神经网络的结构和算法及其在柴油机电控燃油喷射系统中的应用，并与BP神经网络进行了比较。结果表明：子波神经网络具有收敛速度快，逼近性好，学习精度高等优点。     

内燃机中人工神经网络技术的研究

神经网络作为一门崭新的信息处理技术，以其强大的功能被广泛应用于内燃机行业。本文综述了目前神经网络技术在内燃机工程中的应用现状，同时也展望了神经网络这一新技术在未来内燃机研究中的广阔前景。     

残余气泡对柴油射流初期破碎的影响

柴油机喷油嘴内的残余气泡在一定程度上影响燃油的初期雾化效果,从而影响柴油机排放特性.采用高速可控闪光摄影技术拍摄了喷油器透明喷嘴孔内流动及近场喷雾,结果表明:在针阀开启之前,喷油嘴内部存在残余气泡;在喷射初期阶段,柴油喷雾结构呈现两种形态:传统的"蘑菇"形态和前端带有细长液丝的"蘑菇"形态,第一种形态出现概率远大于第二种.基于可压缩流体体积函数(VOF)多相流模型,采用大涡模拟方法,研究残余气泡对初期喷射阶段射流破碎的影响,结果表明:残余气泡的初始位置对初期射流雾化形态有显著影响;当残余气泡处于喷孔前端时射流前端会形成初始尖端,尖端周围涡环运动使其拉伸形成细长液丝,从而形成第二种射流形态.     

燃油喷雾初始破碎及二次雾化机理的研究

基于大涡模拟LES(large eddy simulation)理论和VOF(Volume of Fluid)方法,考察了燃油喷雾初始时刻即时间尺度为微秒级的液柱破碎过程,分析了初始破碎的机理,给出了该时间尺度下液柱初始破碎过程的模型;通过对一特定条件下的柴油机喷油器的建模和喷雾过程的大涡数值模拟,获得了液柱初始时刻"伞状头部"的喷雾形态,所得计算结果与相应的试验数据符合较好;数值模拟还直观地展现了液滴背风RT破碎、哑铃型破碎以及液滴的聚集融合等液滴的二次雾化过程.同时,也说明了大涡模拟这种准直接数值方法较之DDM(discrete droplets model)方法所具有的优势和潜力.     

蒸发液体射流表面三维不稳定色散方程的建立

讨论了蒸发黏性液体射流的不稳定性问题。假设环境介质的运动为势流运动,基态射流为流速恒定的平行流。对液体射流表面扰动采用简正模态分析法,并以贝塞尔函数的形式表达气相和液相控制方程的解,在射流边界上考虑液体蒸发速率对不稳定性的影响,建立了基于时间模式的射流三维不稳定扰动的色散方程,并对色散方程进行了无量纲化处理,论述了该色散方程对以往所建色散方程的兼容性,以此推进液体射流雾化机理的研究。     

液滴蒸发一维数学模型及其在二甲醚喷雾中的应用

描述了液滴蒸发的一维数学模型及其数值求解方法,并且利用该模型首先对单液滴的蒸发过程和定容燃烧室内二甲醚(DME)的喷雾过程分别进行了模拟计算和分析,然后对二甲醚发动机的喷雾燃烧过程进行了数值模拟,并将模拟结果与KIVA程序中原有的Spalding蒸发模型及实验数据进行了对比.结果表明,一维蒸发模型对蒸发过程的描述较Spalding的零维蒸发模型更为真实.     

液滴平壁铺展过程分析

液滴撞击壁面后的铺展行为是液滴撞壁的主要发展模式之一,对喷雾研究具有重要意义.通过对理想光滑壁面和实际粗糙壁面接触角的理论分析,发现壁面粗糙度是引起接触角滞后的主要原因,通过引入壁面阻力建立了粗糙壁面上接触角滞后模型.对接触线附近贴壁区域的流动状态进行分析,引入接触线特征参数求得固液间的黏性剪切力和气液界面上的黏性剪切力.在理论分析的基础上建立了动态接触角随接触线移动速度的变化关系式.通过研究动态接触角随接触线特征参数、液滴黏度、壁面粗糙度和气液表面张力的变化关系,获得了这些因素对液滴碰壁铺展行为的影响规律.     

二甲基醚喷雾实验研究

本文应用高速摄影技术在定容压力室内对柴油代用燃料二甲基醚(DME)的喷雾特性进行了较为深入的实验研究,分析了背压、喷射压力等因素对喷雾特性的影响,获得了DME喷雾有别于柴油的一般规律。     

柴油机孔式喷油嘴内空穴流动的模拟分析

利用混合多相流体模型加空穴模型的方法，模拟了柴油机孔式喷油嘴稳定喷射时嘴内的空穴流动现象，分析了空穴在喷油嘴内形成机理及其分布情况。基于这一模型进一步分析了喷射压力、背压和喷孔长径比、喷孔入口圆角比、非轴对称喷孔等几何结构参数对喷孔内空穴分布的影响。通过模拟计算可知，提高喷射压差和减小喷孔入口圆角半径都可以提高空穴强度，同时也发现提高喷孔长径比可以使空穴在喷孔出口截面上分布更为均匀。从燃油空穴雾化理论的角度出发，空穴强度的提高以及在出口截面上的均匀分布都有利于燃油的破碎雾化。