内燃机缸内传热过程的探讨及其进展

本文论述了目前内燃机缸内传热研究的发展。对缸内传热的研究方法,主要是对表面温度法进行了探讨,并将缸内传热模型的发展划分为三个阶段。文中综合介绍了利用表面温度法对缸内传热所进行的实验研究,并用无损方法测量了内燃机燃烧室陶瓷隔热表面的瞬态温度。实验结果表明,用氧化锆隔热,取得了减少传热的明显效果。作者还对内燃机缸内传热研究中的某些问题进行了较为深入的讨论。     

内燃机传热全仿真模拟研究进展综述

概述了内燃机传热研究的意义和发展;对内燃机传热研究的新领域－缸内气体的流动、燃烧、对流传热、辐射传热等模型与燃烧室部件整体导热模型耦合的计算机模拟,进行了全面综述,并指出了下一步应着重解决的问题。     

内燃机缸内积炭及进气涡流强度对局部瞬态传热的影响

通过实验研究了内燃机缸内积炭及进气涡流强度对局部瞬态传热的影响，并测量了气缸盖鼻梁区和活塞燃烧室表面的瞬态热流，结果表明燃烧室受热表面积炭层的存在对工质与燃烧室各零件间的瞬态传热表现出强的闭塞作用。     

基于特征的内燃机活塞信息描述

计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning:CAPP)的第一步是建立零件信息模型。本文在介绍KOBEN—CAPP系统的基础上，讨论了基于形状特征的内燃机活塞信息描述方法。按照基于特征的造型方法来描述和构成零件，不仅能够给出内燃机活塞零件的几何信息，同时也包含了工艺信息，便于实现内燃机活塞的CAPP。     

内燃机受热零件的温度测量技术

为了全面评定内燃机的热负荷,判断受热零件的热状态,研究内燃机传热的基本规律和受热零件实现最优化设计确定边界条件等,必须对受热零件进行全面的温度测量。为此,必须不断完善零件温度的测量技术,特别是活塞温度测量技术。本文就我们在几台内燃机中用各种不同的测试方法所综合的一些基本经验作概要的叙述,介绍内燃机活塞、气缸盖、气缸套温度的测量方法,所采用的测量装置以及测量中的有关技术问题和误差分析。     

计算机辅助工程(CAE)在内燃机中的应用

介绍了CAE的基本概念及其研究内容，说明了在内燃机设计中CAE技术对于减少设计错误，缩短设计周期，提高产品设计质量的重要意义。分别从工作过程、润滑、冷却、热机械强度、部件耦合、系统-部件耦合等几个方面讲述了CAE技术在内燃机产品设计中的应用，同时提出未来内燃机CAE的方向即内燃机全仿真模拟，并给出两种解决缸内工作过程与燃烧室部件耦合模拟的方法。     

内燃机燃烧室耦合零件系统过渡工况的传热模拟

内燃机的起动、停车或加载过程会引起燃烧室零件的急剧加热或冷却，从而导致零件温度场发生剧烈变化，在零件表面产生远远高于静态应力的动态热应力或准静态热应力，造成高温零件的疲劳失效。为了求解燃烧室耦合三维零件系统过渡工况的非稳态温度分布，建立了相应的耦合传热数学和物理模型，并在此基础上建立了复杂运动边界上单元的有限元离散理论，该理论是耦合三维零件系统过渡工况计算机数值分析的基础。     

燃烧室部件耦合系统循环瞬态传热模型的研究

引言 内燃机传热全仿真模拟是由缸内燃气与燃烧室部件以及燃烧室部件之间的耦合传热这两大部分组成的。其中燃烧室部件整体耦合系统的传热研究相当困难,这是因为活塞组与气缸套间的相对运动,使得确定运动部分的边界条件成了系统耦合传热模拟的最大难点,而这边界条件恰恰是影响模拟精度的关键。为此,本文将主要研究活塞组与缸套相对运动边界上的传热过程,并建立循环瞬态耦合传热仿真数学模型。１活塞组一缸套耦合系统的传热模型假设 在由活塞组和缸套组成的耦合系统中,活塞组和缸套是互为边界的。本文采用迭代算法来解决这部分边界条件…     

薄膜热电偶动态响应特性的实验研究

薄膜热电偶动态响应特性的实验研究钱兰陈宁（西安公路交通大学）引言在内燃机缸内瞬态传热研究中，表面温度法的关键技术之一是壁表面瞬态温度测试的实现。换言之，薄膜热电偶必须能反映出内燃机缸内壁面在内燃机高速运转时的周期温度波动，或者更为有代表性的反映出缸...     

内燃机缸内全流场PIV测速系统

本文针对内燃机缸内气流运动研究需要，在国内首次开发研制出一套内燃机缸内全流场ＰＩＶ测速系统。该系统具有全透明的气缸体和活塞，激光器发光孔可３６０°旋转，配以灵活的光路调节装置和拍摄装置。可对内燃机整个工作范围内的缸内流场进行全视野测量。     

内燃机冷却系统中应用纳米流体强化传热研究综述

内燃机工作时依赖冷却系统将多余热量及时带走以保证燃烧室核心部件及润滑油膜的正常工作温度。常规内燃机冷却介质导热系数偏低,而新一代强化传热工质纳米流体具有明显提升的传热性能,应用于内燃机冷却系统有利于强化内燃机传热及提高热管理性能。且由于纳米流体的传热性能受纳米粒子的种类、大小、浓度、形状等因素影响,可以通过改变这些因素控制内燃机冷却水腔的传热量。综述了国内外研究者针对纳米流体导热系数与对流换热性能开展的试验测试、理论分析和计算机模拟研究工作,以及纳米流体应用于内燃机冷却系统中强化传热的进展,最后指出当前研究工作的不足及未来工作方向。     

Effect of heat transfer space non-uniformity of combustion chamber components on in-cylinder heat transfer in diesel engine

Combustion chamber components (cylinder head-cylinder liner-piston assembly-oil film) were treated as a coupled body. Based on the three-dimensional numerical simulation of the heat transfer of the coupled body, a coupled three-dimensional calculation model for the in-cylinder working process and the combustion chamber components was built with domain decomposition and boundary coupling method, which adopts the coupled three-dimensional simulation of in-cylinder working process and the combustion chamber components. The model was applied in the investigation of the influence of space non-uniformity in heat transfer among combustion chamber components on in-cylinder heat transfer. The results show that the effect of wall temperature space non-uniform distribution of combustion chamber components on heat transfer happens mainly at the end of the compression stroke and expansion stroke. Therefore, it can be concluded that wall temperature space non-uniform distribution of combustion chamber components would influence heat transfer during the intake and exhaust stroke obviously.     

燃烧室部件耦合系统过渡工况传热全仿真模拟研究

内燃机的起动、停车、加载等运行工况发生急剧变化（过渡工况）过程中,其燃烧室部位外于强烈地被加热或被冷却状态。这种热冲击增加了部件的动态疲劳热应力,给内燃机的可靠性带来严重恶果,是导致燃烧室部位破裂的主要原因之一。燃烧室部件的传热研究是热负荷计算和评定的基础,对内燃机的可靠性设计具有重要意义。作对燃烧室部件活塞组气缸套耦合系统在过渡工况下的耦合传热关系进行了较深入的研究,建立了描述这一传热过程的数学模型;并利用该模型,模拟了125风冷柴油机在各种过渡工况下的传热情况。     

多孔介质中预混式燃烧的数值研究

本文考虑向燃烧室中插入高孔隙率的多孔介质的燃烧过程,根据气固两相局部非热平衡假设,建立了混合气体在惰性多孔介质中预混燃烧的一维数学模型,模拟了不同条件下甲烷-空气的预混合气在多孔介质中燃烧时的温度分布及气体流速、当量比和吸收系数对燃烧室气体温度峰值的影响.结果表明,多孔介质的存在明显改善了燃烧室的换热性能,强化了对新鲜混合气的预热,加速了燃烧反应的进行,燃烧室利用率提高.     

马蹄形火焰玻璃熔窑燃烧空间流动与传热的数值模拟

对马蹄形火焰玻璃窑炉燃烧空间内的流动、燃烧及辐射传热等过程进行了数值模拟研究,得到了炉内燃烧空间的速度场、温度场、组分浓度分布及燃烧空间向玻璃液面传递的热流分布。探讨了燃烧空间入口的进气角度对炉内温度场和向玻璃面传递的热流的影响,模拟结果表明,当入口的进气角度在5°～10°之间时,传热效果较好。     

燃气轮机动力装置低NOx燃烧室火焰管冷却过程的传热强化

在分析和比较强化燃烧室火焰管外壁面空气冷却传热过程的主要方法和基础上,提出了燃烧室冷却系统的改进方案,并对改进后的燃烧室冷却系统进行了试验研究。基于试验数据,对燃烧室筒体和环形冷却流道进行了传热分析,得出了一系列对进行燃烧室冷却过程的传热强化以及燃烧室冷却系统设计有指导意义的结论。     

CFD modeling of heat transfer and fluid flow inside a pent-roof type combustion chamber using dynamic model

A numerical work has been performed to analyze the heat transfer and fluid flow in a pent-roof type combustion chamber. Dynamic mesh model was used to simulation piston intake stroke. Revolution of piston (1000 ≤ n ≤ 5000) is the main governing parameter on heat and fluid flow. k–ε turbulence model was used to predict the flow in the cylinder of a non-compressing fluid. They were solved with finite volume method and FLUENT 12.0 commercial code. Velocity profiles, temperature distribution, pressure distribution and velocity vectors are presented. It is found that the inclined surface of pent-roof type of combustion chamber reduces the swirl effect and it can be a control parameter for heat and fluid flow.     

微型燃气轮机燃烧室性能影响因素的探讨

针对微型燃气轮机燃烧室性能的各种影响因素(进气条件、燃料热值、燃烧室结构等)对燃烧稳定性和燃烧效率的影响,介绍了国内外相关实验和数值模拟研究现状,分析了燃烧室主要污染物的生成机理和影响因素,以及降低氮氧化物排放浓度的技术措施。     

燃气热水锅炉回燃室裂纹分析

对卧式内燃（WNS）燃气热水锅炉回燃室裂纹进行分析,计算不同燃料特性对回燃室温度的影响,并且运用简化传热模型,计算出水垢对回燃室不同位置金属壁温的作用,认为水循环不充分导致水垢的出现使传热受阻,管口形式存在不合理,总结出热疲劳裂纹出现的原因。