16V240ZJE型柴油机气缸内燃烧过程数值模拟

利用计算流体力学（CFD）软件FIRE对16V240ZJE型柴油机的气缸内燃烧过程进行了数值模拟仿真,通过仿真计算及对气缸内流场、温度场等的综合分析,研究了喷油提前角对整个燃烧过程及NOx和碳烟生成的影响。结果表明,喷油提前角影响喷雾和油气混合质量,进而影响燃烧过程和排放物生成。通过计算,得到16V240ZE型柴油机的最佳喷油提前角为15°BTDC,即345°C,此时生成的排放物最少,且经济性良好。CFD计算对优化燃烧室参数,进而改进燃烧系统具有指导意义。     

柴油机燃烧过程的影响因素分析

本文分析了柴油机温度和压缩比、燃烧室形状、柴油机负荷、柴油机转速、燃料性质、喷油定时、供油规律和喷雾质量等因素对柴油机燃烧过程的影响规律,为正常使用和维护柴油机以及进一步提高燃油经济性提供理论依据和指导。     

两种轴针式喷油嘴喷油过程的测试对比研究

本文对节流轴针式和普通轴针式喷油嘴的喷油过程进行实验研究,试验结果表明,节流轴针式喷油嘴应用在小缸径柴油机上能取得良好的喷油特性和喷雾质量。     

两种轴针式喷油嘴喷油过程的测试对比研究

本文对节流轴针式和普通轴针式喷油嘴的喷油过程进行实验研究，试验结果表明，节流轴针式喷嘴应用在小缸径柴油机上能取得良好的喷油特性喷雾质量。     

柴油机喷雾燃烧相似性理论基础研究

基于相似理论,从基本控制方程出发,推导并分析了柴油机喷雾燃烧过程中重要的无量纲数,阐明了不同尺寸柴油机扩散燃烧过程、预混燃烧过程及喷雾过程存在相似性的理论依据。在满足几何相似的前提下,阐明了试验设计时实现不同尺寸柴油机燃烧相似的转速、喷油压力、喷油持续期等运行参数需满足的条件。当柴油机预混合燃烧过程不能被忽略时,应维持大、小柴油机转速相同以实现燃烧相似。     

低散热柴油机燃烧过程模拟研究

在分析低散热柴油机燃烧过程特点的基础上,建立了一个准维三区燃烧模型,喷油规律的计算进行了简化处理,考虑高温喷雾燃烧区和产物区的辐射传热,对低散热柴油机在不同隔热条件下缸内燃烧过程进行了编程计算。计算针对12150L柴油机燃烧室受热表面喷涂ZrO2陶瓷热障涂层进行。结果表明,隔热后,燃烧滞燃期缩短,燃烧持续期延长,后燃现象有增强趋势。只隔热活塞顶时滞燃期较其它两种隔热方式长,燃烧持续期短,燃烧恶化现象相对不明显。     

柴油机工作过程优化的理论与应用研究（2）：柴油机工作过程优化计算

本利用已建立的准维柴油机工作过程数学模型及计算程序，对柴油机Ａ进行了性能优化的实例计算，得出了在一定限制条件下柴油机的最佳经济性及柴油机运行参数与喷油系统设计参数的最佳匹配，并提出了确定喷射系统优化变量限界的准则与方法。     

使用两级喷射系统的柴油机喷雾的内部流动分析

柴油机喷雾本身有大量的波动，它们指的是喷雾中浓度和速度的波动。这些波动促进了空气的流动，也促进了形成燃烧混合物的波动的扩散过程。为了更好地了解柴油机喷雾，有必要研究波动特性。为了研究喷雾过程中初始波动对喷雾特性的影响，在此项研究中使用两级喷射的柴油机喷雾。改变两级喷射的喷油停顿时间能很容易地控制喷雾过程的初始波动范围。首先研究喷油停顿时间对内部流动和破裂长度的影响，其次通过在两级喷射时较短停留时间     

对置二冲程柴油机喷油规律曲线对燃烧过程影响的仿真研究

针对对置二冲程柴油机喷油系统与传统柴油机的不同,研究了不同喷油规律曲线形状对发动机燃烧性能的影响,探索适合对置二冲程柴油机燃烧系统的喷油规律。利用AVL-FIRE建立了对置二冲程柴油机缸内过程仿真模型,计算得到了不同喷油规律曲线形状下发动机燃烧性能。分析计算结果表明:矩形喷油规律的滞燃期最短;矩形喷油规律和梯形喷油规律最高燃烧压力点更靠近气缸容积最小点,因此等容度高;梯形喷油规律的缸内最高燃烧压力最大,NO质量分数最高而碳烟质量分数最低。     

喷油策略对伞喷柴油机工作过程影响的数值模拟研究

对一种新型柴油机喷嘴进行了可视化试验与模拟计算.应用三维CFD（Computational Fluid Dynamic）软件模拟了两种喷雾形式下不同喷油参数对柴油机混合气形成、燃烧及排放的影响,得到了最佳的喷油策略.结果表明,相对于复合喷雾,伞形喷雾在混合气形成方面存在一定的优势,对燃烧和排放有较大改善;混和气形成较好,燃烧效率高,指示油耗较低,碳烟二次氧化迅速.并且伞形喷雾中,采用小的索特平均直径,高的喷射速度,能够使发动机性能得到较大地改善.     

MULINBUMP复合燃烧系统多次脉冲喷油控制参数的优化研究Ⅰ:发动机参数优化模拟平台的建立

在MULINBUMP复合燃烧系统多次脉冲喷油控制参数的优化过程中,利用一种高效全局智能寻优方法--微种群遗传算法,并结合发动机三维数值模拟程序KIVA,建立起一个发动机多参数优化模拟平台.为提高模拟精度对标准的KIVA程序进行了改进,引入KH-RT雾化模型、层流和湍流多莺特征时间尺度燃烧模型、Hart和Reitz传热模型以及Hiroyaau和Nagle碳烟排放模型来模拟柴油机多次脉冲喷雾、燃烧、壁面传热及排放过程,同时增添改进的Shell自燃模型来模拟着火过程.计算结果表明,采用改进的KIVA程序计算的喷雾贯穿距、缸内压力、着火时刻、燃烧放热率以及NOx和碳烟排放更接近试验结果;用改进的KIVA程序能够较好地模拟柴油机多次脉冲喷雾和燃烧过程,为进一步利用三维数值模拟计算来指导多脉冲喷油控制参数的优化奠定了基础.     

基于喷油器特征的缸内直喷汽油机混合气形成过程数值模拟

建立了多孔喷油器的一维仿真模型,对不同喷油压力下的喷油参数进行了计算,并详细分析了喷油器针阀开启和关闭时单孔喷雾锥角及喷孔出口有效流动面积的变化。以10 MPa喷油压力下的喷雾计算结果为边界,用FIRE软件模拟了定容喷雾并对其数值模型进行了标定,进而以一2.0 L涡轮增压缸内直喷汽油机为研究对象,分析了喷油时刻对缸内混合气形成的影响。结果显示,在5 000 r/min全负荷工况下,喷油时刻为400℃A时形成的混合气更能满足燃烧和发动机性能的要求。     

高速柴油机喷油过程的测试研究

叙述了柴油机喷油过程微机测试的装置和原理，并综合分析了６１３０Ｑ柴油机喷油过程的实测结果、示功图、燃烧规律及性能曲线等。     

不同启喷压力下柴油机喷油特性预测研究

建立了柴油机可控启喷压力喷油器燃油喷射系统液力模型,并进行仿真计算;利用CB-466燃烧分析仪测试该燃油喷射系统的喷油器针阀升程和喷油器端高压油管燃油压力,与仿真计算结果对比,验证了仿真模型和计算方法的可信性;在此基础下就不同启喷压力下柴油机喷油特性进行了预测研究。结果表明:启喷压力增大使得喷油延迟,喷油压力增大,燃油的喷雾质量改善。     

喷油压力对柴油机喷雾、混合及燃烧特性影响的数值模拟研究

基于对某型直喷式柴油机缸内工作过程的多维数值模拟,研究了喷油压力对燃油喷雾特性、油气混合特性、燃烧特性及柴油机性能的影响规律。结果表明：提高喷油压力,喷雾粒度越细,燃油蒸发速度加快,油气混合的速度和均匀度均得到改善,缩短了燃烧持续期,提高了循环热效率,但是平均压力升高率呈线性增加,影响工作过程的稳定性。     

柴油机电子控制喷油过程的模拟计算

采用电子控制技术,是当前内燃机发展的重要方向之一.电子控制喷油系统能进一步提高喷油系统的灵活性与适应能力,在各工况下最有效地与柴油机相匹配.本文在建立起电子控制喷油系统的数学模型基础上,编制了计算程序,验证了计算结果,并对系统变参数喷油过程进行了模拟计算,为本电子控制喷油系统的运用和设计改进提供依据.     

基于FIRE的柴油机燃烧过程模拟分析

应用AVL的FIRE软件,对6105柴油机最大扭矩工况和标定工况时的缸内喷雾及燃烧过程进行了三维模拟计算,根据计算结果,分析了燃烧室内燃油喷雾的流场分布和燃烧进程.模拟计算及分析结果可为柴油机燃烧过程的完善提供有价值的参考依据.     

重型直喷式柴油机多次喷射燃烧过程研究

对重型直喷式柴油机典型多次喷射方案进行了燃烧过程计算,通过与试验结果对比,对计算过程参数进行了修正.计算结果有效反映了不同喷油速率形状、喷射脉冲的油量分配比例和喷射脉冲间隔角对燃烧放热率的影响规律.对多种计算结果进行对比分析,以提高柴油机的平均有效压力和降低压力升高率为目标,总结出多次喷射模式下的喷油规律优化方案.     

基于MATLAB的柴油机高压喷油过程的模拟计算

为改进过去柴油机高压喷油过程的模拟计算方法,运用数值计算软件MATLAB对柴油机泵-管-嘴高压喷油系统进行编程模拟计算。计算中考虑到变声速和变密度的处理对系统中燃油压力的影响,特别是对高压油管中燃油压力传递的影响。应用喷油过程的运动方程和连续方程进行编程、运行,可得到各喷油参数图形。与实际测量结果的对比分析表明,该计算结果与实测结果符合较好,且程序简单直观,易于扩充。     

柴油机喷油系统工作过程模拟计算研究进展

柴油机喷油过程模拟计算的主要内容是对高压油管内燃油流动过程的模拟。本文从燃油在高压油管内流动的数学模型和针对数学模型所用的计算方法两方面对柴油机喷油过程模拟的进展进行了总结和回顾 ,指出三方程模型和改进的二方程模型宜于使用 ,特征线法仍会得到应用而且有限容积法将会占有越来越重要的地位