汽油机工作过程的多区模型

以C^ 6.0和Matlab为混合开发平台,以能量守衡、热力学方程式和体积守衡为基础,解决了传热计算、物质特性计算,各区的几何特征量的计算,燃烧控制方程的计算等问题,实现了汽油机的准维多区工作过程模拟,并用它来寻找150FM汽油机各燃烧控制因素的最佳组合。     

小型二冲程汽油机换气过程的数值模拟

通过对引起的ＭＫ１４程序进行改造，针对小型二冲程汽油机换气过程的特点，提出了相应的边界条件和计算模型，并编制了工作过程的模拟计算程序。通过计算与实验结果相对比，验证了计算程序良好的可靠性与实用性。     

掺氢汽油机燃烧过程的准维模型构建

为研究不同工况下掺氢汽油机燃烧特性, 构建并验证了用于计算掺氢汽油机缸内燃烧过程的准维模型.模型基于理想气体状态方程、质量守恒方程、热力学第一定律, 建立双区热力学微分方程组, 通过湍流卷吸模型确定燃烧放热率, 通过掺氢汽油层流火焰速率关联式反映掺氢对混合气火焰特征的影响规律, 并利用MATLAB数值分析软件完成方程组的求解过程.结合内燃机台架试验, 对不同掺氢体积分数、混合气当量比、进气道压力条件下模型的准确性进行了验证.对比结果表明, 该模型能准确地反映不同运行条件下掺氢汽油机的燃烧特性.     

直喷汽油机燃料与空气混合过程的大涡模拟

为了更为详实地对内燃机缸内流场进行数值计算,通过修改发动机多维CFD计算程序KIVA 3V,建立了内燃机缸内冷态流场的大涡模拟（LES）计算模型.利用此模型对直喷汽油机燃料与空气的混合过程进行了详细分析,并与k-ε模型进行了比较.比较结果表明,在喷油过程中,与采用k-ε模型计算相比,采用LES计算时油束燃油质量分数更为均匀;喷油结束后,与采用k-ε模型计算相比,采用LES计算时缸内流场显示了更为复杂的湍流结构,除了能得到有序的大尺度涡团结构外,还能捕捉到大量不规则的小涡团结构,同时油束形状也更为扭曲、拉伸及不规则化.     

高炉风口回旋区煤粉燃烧过程三维数值模拟

为更好地了解回旋区内气体、煤粉的各种经历效应，本文基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化的方程，建立了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型。将所建模型分别对冷态模型内气粒两相流动和某企业750m^3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动和煤粉燃烧进行了数值模拟，并采用PDA对冷态模型内气粒两相流场进行了测量，结果表明，实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致，平均相对误差为11．6％；热态模拟的模拟结果与国外实验测量结果较吻合，平均相对误差约为15．8％。该模型能够较准确地预测风口回旋区内的燃烧情况，可以减少高炉操作费用，正确指导生产实践。     

汽油机双区燃烧模型的探讨

本文对汽油机双区燃烧模型的若干关键问题提出了新的设想。按动量守恒定律计算紊流强度,考虑已燃区的膨胀推移对未燃区的压缩及由此而产生的双区密度变化。并推荐了一种较简便的火焰前锋实有表面的分段计算法。计算数据与CA10B及492Q的实测数据进行了对比,获得较为满意的结果。     

汽油机起动过程的振动

为减小发动机起动工况的振动对汽车舒适性的影响(这对于应用频繁起动-停机控制策略的汽车来说尤其重要),在一台Jetta1.6L发动机上测试了发动机起动第一个循环的振动信号,研究了活塞初始位置、冷却液温度、拖动转速对起动过程振动的影响规律。结果表明,当发动机活塞初始位置处在进气门关闭之后接近上止点时,发动机起动振动较小。热机(85℃)起动振动相比冷机(20℃)起动振动略有降低。拖动转速对起动振动影响非常明显,即发动机快速起动时的振动相比原机低速起动的振动小很多。     

小型高速汽油机循环变动特性的测试与分析

通过采集缸内、进气和排气瞬时压力信号试验测试小型高速汽油机循环变动.分别以缸内最大燃烧压力、进气管最小瞬时压力和排气管最大瞬时压力作为评定参数对缸内、进气和排气循环变动特性进行评价,并分析进气和排气循环变动与缸内循环变动特性的相互影响关系.试验测试结果表明,高速小型汽油机缸内循环变动率约8%～12%,排气循环变动率约2%,进气循环变动率在1%以下;且缸内循环变动和进排气循环变动表现出一定的相关性,特别是排气循环变动受到缸内循环变动的影响比较大.     

进气道喷水对直喷汽油机燃烧排放及爆震影响的数值模拟

为改善汽油机经济性、降低污染物排放,以某1.0L三缸直喷汽油机为基础采用数值模拟的方法,研究了进气道不同喷水位置及喷水量对燃烧、排放以及爆震的影响。结果表明:进气道中部喷水与远离进气门喷水相比燃烧相位提前,峰值缸压略大,氮氧化物(nitrogen oxides,NOx)、一氧化碳(carbonic oxide,CO)排放量较低,碳烟和未燃碳氢化合物(unburned hydrocarbons,UHC)排放量差别较小;接近进气门喷水时燃烧相位延后程度大,峰值缸压低,对爆震的抑制效果较好,NOx、碳烟及CO排放量较低,但UHC排放量大幅增加;远离进气门喷水时,随着喷水量增加,爆震强度降低,但缸内个别区域爆震抑制效果较差,削弱了喷水对爆震的抑制效果。     

柴油机低温燃烧数值模拟研究

运用KIVA软件模拟分析了不同EGR率和喷油提前角对柴油机低温燃烧性能的影响,结果表明,增大EGR（exhaust gas recycling ）率能够有效降低缸内燃烧温度,使NOx 的排放降低,但随着EGR率的增大,柴油机Soot的排放会有一定的升高。晚喷能够更好地实现柴油机低温燃烧方式,使柴油机NOx 和Soot排放同时降低,但喷油时刻过晚,NOx 和Soot的排放会有一定的回升。     

甲醇机燃烧过程的研究

为了使甲醇机的经济性、动力性和循环变动获得进一步改善,笔者对甲醇机的燃烧过程进行了全面试验研究,并与汽油机进行了对比。本文仅就其点燃式甲醇机试验结果进行了分析、论述。试验结果表明:甲醇机的经济性、动力性比汽油机好,燃烧过程的循环变动远远小于汽油机。     

柴油机缸内燃烧过程对羰基物排放的影响

采用生物柴油、柴油及其调合油进行柴油机台架试验,测量了缸内瞬变压力随曲轴转角的变化情况,通过放热规律计算,结合柴油机羰基物排放的测量结果,分析了缸内燃烧过程与羰基类污染物生成之间的内在关系。研究结果表明,预混燃烧阶段发生燃料氧化反应,形成甲醛、C7、C5、CO、C2H2等燃烧中间产物;随着负荷的增加,扩散燃烧期延长,成为羰基类燃烧中间产物再次氧化分解的主要阶段;随着负荷的增大,缸内温度、压力提高,滞燃期缩短,在高温、高压区域的滞留时间延长,羰基类污染物被再次氧化、转化几率增加;高负荷时,排气温度较高,有利于羰基类物质发生再次氧化。     

柴油机缸内过程的三维数值模拟

以不稳定性理论为基础为描述油滴破碎过程,以粘附、反弹／粘附和飞溅／附壁射流3个相互重叠的过程来描述喷雾碰壁,建立了燃油喷雾模型。将燃烧划分为低温着火、高温预混燃烧和相关火焰微元扩散燃烧3阶段建立了燃烧模型。开发了微机化三维模拟计算程序,在微机上对涡流室式柴油机的空气运动、喷雾和燃烧全过程进行了数值模拟。     

应用隔板抑制液体火箭发动机不稳定燃烧的数值模拟

对液体火箭发动机燃烧室内有隔板和无隔板两种情况进行了燃烧不稳定性数值模拟。气相控制方程组在欧拉坐标系下描述，对方程组用预测校正步差分格式求解；液相控制方程组在拉格朗日坐标系下描述，液相蒸发规律用高压蒸发模型来计算。湍流模型采用ｋ－ε双方程模型，湍流燃烧模型采用ＥＢＵ模型。在计算出有隔板和无隔板的燃烧室内热态解稳态参数值后，通过加入初始扰动来模拟爆炸弹对燃烧稳定性的评定试验，比较了燃烧室头部有隔板和     

双轴涡喷发动机动态过程数值模拟的新方法

本文提出用实测的高、低压转速曲线，取代燃烧室或高压涡轮特性图，做为描述双轴涡喷发动机动态工作过程微分方程组的已知条件，使得该方程组能封闭求解．从而为双轴涡喷发动机的数值模拟提供了一个新方法．文中针对双轴涡喷发动机的某一动态过程，用本方法及现有方法进行了对比计算，结果表明，本方法可以有效模拟这一动态过程，并获得该过程的高压涡轮效率或燃烧效率，其误差最大不超过５％．由于该方法不需已知燃烧室或高压涡轮特性图，因此它可应用于机载武器发射时双轴涡喷发动机的动态过程的数值模拟．     

直喷式柴油机紊流燃烧室的设计

探讨了直喷式柴油机紊流燃烧室的结构设计能改善直喷式柴油机燃烧特性的机理，归纳了紊流燃烧室在结构上采用的几种主要形式，并从合理的燃烧室形状要求出发，讨论燃烧室形状、尺寸、位置的确定，以及油、气、室三者之间的相互配合关系．     

直喷式柴油发动机的湍流燃烧模拟

针对直喷式柴油发动机燃烧后散发的有害物(碳烟和Nox),提出了有代表性的小火焰(RIF)模型,用来进行三维模拟湍流燃烧. 此模型根据湍流火焰可看成极细小的,极小空间的一维小火焰的假设,提供了一种将湍流化学反应场和湍流运动场分离开的方法. 此模型通过引入混和比分数Z参数空间坐标,将复杂的湍流燃烧坐标系转化到Z参数坐标系下,推导出相应的小火焰方程. 此模型先输入有代表性小火焰方程的一系列参数,然后与计算流体动力学的程序(KIVA-3V)连接计算出各种物质的混合比分数,利用混合比分数的联合概率密度函数计算出燃烧后各种物质(主要是有害物质)的组成比例.     

CA6102汽油机燃烧过程的分析与改善

本文通过CA6102汽油机的单缸机燃烧过程试验分析,对现生产的CA6102发动机的燃烧系统原设计作出初步评价,并紧密结合生产实际得出了部份改进工作的结论,为该发动机的改进工作奠定了一定的基础。     

柴油机燃烧研究的进展

由于柴油机动力性，经济性和排放方面的要求，人们对柴油机缸内燃烧过程的研究越来越深入，在很多方面取得了进展。本文回顾和讨论了有关方面的研究内容，探讨了进一步的研究方向。