高速直喷柴油机燃烧室形状与喷孔结构匹配规律的三维仿真研究

对某高速直喷柴油机的燃烧过程进行了多维仿真计算,研究了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.通过变参数研究确定了燃烧室形状和喷孔结构参数之间的匹配规律.为了定量描述燃烧过程中燃油雾化、液体蒸发、油气混合的特性,建立了缸内平均湍流混合速率、燃油蒸气质量分数方差的中间特征参数,同时详细分析了不同当量比油气混合气在燃烧过程中的贡献率.从燃烧的宏观和微观角度综合分析了柴油机燃烧室形状与喷孔结构间的耦合作用机制.结果表明,对于所研究的机型,0.64口径比燃烧室匹配10孔喷油器的方案最优:预混过程好,燃烧速度快,后期扩散燃烧阶段过稀和过浓混合气参与燃烧的比例较小且预混与扩散燃烧放热情况差别小,放热情况更均匀.     

直喷柴油机燃烧室匹配性能研究

直喷柴油机及其燃烧室的发展越来越占据柴油机的主流,各种直喷燃烧室应运而生.随着能源和环保要求的不断提高,整个燃烧系统的匹配也越来越重要.本文重点介绍几种不同燃烧室与进气系统、供油系统的匹配研究,指出了ω型、花瓣型(SH)及缩口型(RGB)燃烧室的匹配要点.     

偏置燃烧室柴油机缸内喷雾性能研究

本文借助三维流体分析软件STAR—CD模拟研究了偏置燃烧室柴油机机中不同喷孔特性（喷孔与燃烧室壁面距离、喷雾锥角等）对缸内流场和喷雾性能的影响。结果表明：燃烧室偏置对各个喷孔的喷雾性能影响显著,具有明显的非对称性;为了使燃油到达燃烧室底部,应适当减小喷孔与燃烧室壁面距离;同时可以适当减小喷雾锥角,提高燃烧室凹坑内的空气利用率。     

直喷式柴油机燃烧室的发展与应用

随着柴油机的直喷化发展和柴油机综合性能要求的提高,燃烧室的设计越来越重要,有关燃烧室的结构形状及其与供油、进气系统的匹配的研究因此而增多。本文重点介绍各种燃烧室的结构变化、性能特点和匹配要求。     

直喷柴油机燃烧室匹配性能研究

直喷柴油机及其燃烧室的发展越来越占据柴油机的主流,各种直喷燃烧室应运而生,随着能源和环保要求的不断提高,整个燃烧系统的匹配也越来越重要,本文重点介绍几种不同燃烧室与进气系统,供油系统的匹配研究,提出了W型,花瓣型（SH)及缩口型（RGB）燃烧室的匹配要点。     

燃油系统参数对柴油机燃烧及排放影响的研究

采用CFD数值模拟方法研究了柴油机燃油喷射系统参数--喷孔直径、喷雾夹角等对柴油机燃烧过程及排放的影响.研究结果表明,喷孔直径对缸内速度场影响较大,较小的喷孔直径可以促进缸内充量的混合.喷孔直径越小,缸内高温区域出现越早,而且高温区域范围越大.随着喷孔直径的减少,碳烟排放降低,Nox排放升高.改变喷雾油束夹角对缸内压力和温度影响不大,但是影响到喷雾油束的落点位置.落点位置过高,则油束喷入气缸余隙较多,燃烧质量较差,生成较多碳烟;落点位置过低,则油束喷到燃烧室凹坑底部,导致油滴沉积在温度较低的燃烧室底面上,碳烟排放恶化.     

直喷式柴油机燃烧室廓形匹配油束夹角的数值模拟研究

应用CFD软件Fire对某大功率直喷式柴油机缸内工作过程进行了多维模拟,研究了扩口、缩口和直口三种不同燃烧室廓形时油束夹角对油束落点位置、燃油分布和燃烧性能的影响。引入油束锥台匹配比的概念建立油束夹角与燃烧室中央锥台角度之间的关系,从而达到减少匹配参数数量的目的。结果显示：对于各种类型的燃烧室廓形均存在最佳油束锥台匹配比使得发动机的动力性能最优,缩口和直口燃烧室的最佳油束锥台匹配比接近（约为1.06）,扩口燃烧室的最佳油束锥台匹配比要略大于缩口和直口燃烧室（约为1.138）。     

小型直喷式柴油机新型燃烧室的研究：试验.分析（2）

本文阐述了采用油膜法这一简易的流体可视休技术检测ＴＹ２９０直喷式柴油机四种不同燃烧室壁面流体状态的结果，并通过发动机性能试验证实四角形燃烧室对改善小缸缸径直喷式柴油机的燃烧特性，降低油耗和减少排气烟度具良好的效果。     

电控高压共轨柴油机匹配的研究

在一台多缸柴油机上进行了电控共轨系统的匹配,希望能满足欧-Ⅲ的排放法规和低油耗的要求.通过试验,研究分析进气涡流强度、喷油嘴结构尺寸等参数对柴油机性能和排放的影响.结果表明：高压喷射时,随喷孔数增加,喷孔直径减小,颗粒排放显著下降,油耗降低,但NOx排放增加.     

高压共轨TBD620柴油机燃烧室匹配设计

在TBD620柴油机引入高压共轨喷油系统后,进行了柴油机燃烧室参数设计匹配研究。分析了适合高压喷射用的燃烧室结构设计因素,建立不同的贯穿距离、口径比以及径深比的燃烧室模型,用FIRE软件进行分析,实验数据表明,缩口大口径浅坑燃烧室是该柴油机燃烧系统较合理的方案。     

小缸径柴油机涡流式燃烧室结构参数的试验研究

本研究通过比较试验等方式确定涡流式燃烧室的最佳结构参数．并经实验证明改进后的涡流式燃烧室具有明显的节油效果．     

共轨柴油机碳烟排放性能恶化分析及对策

某型柴油机燃油系统改装成共轨系统之后,碳烟排放性能恶化。通过对喷雾贯穿距的分析．判断为燃油碰壁致使缸壁处形成富油区,从而恶化了排放性能。本文提出利用增大喷射夹角使燃油喷雾碰壁后反弹以改善燃烧的措施。通过对不同喷射夹角下的缸内喷雾及燃烧过程进行三维CFD模拟,给出了3种不同喷射夹角时缸内部分流场的时空分布。分析了缸内流场对燃烧与排放的影响。仿真结果表明适当增大喷射夹角,缸内压力升高,碳烟生成量减少。     

柴油机燃烧室结构与喷嘴优化匹配对燃烧与排放的影响

基于快速混合燃烧技术,用试验和数值模拟的方法对某型柴油机的燃烧系统进行了优化。在转速为1 800 r/min的全负荷工况下的研究结果表明：浅ω燃烧室匹配多孔喷油嘴,高压过程指示功比原机高7.65%,NO_x和碳烟排放分别比原机增加约10%和降低约80 %;碰撞分流燃烧室匹配传统多孔喷油嘴,高压过程指示功比原机高7.04%,NO_x和碳烟排放分别比原机降低约10%与60%;浅ω燃烧室匹配交叉孔型高扰动喷油嘴,高压过程指示功比多孔喷油嘴的高0.43%,能够进一步提高燃油经济性。     

小型直喷式柴油机新型燃烧室的研究：——设计,计算（1）

本文分析了小型直喷式柴油机燃烧室的结构形状对气缸内气流运动的影响。探讨了通过优化燃烧室的结构设计，用以改善小型直喷式柴油机燃烧特性的机理。并据此设计了四角形、花瓣形和四角花瓣形等三种小型直喷式柴油机的新型燃烧室。     

直喷式柴油机燃烧室形状对气缸内流动及排气特性的影响

当今为了净化柴油机的废气,大家正在进行各种研究。其中,通过改变燃烧室的形状设计来促进空气流动的方法来改善伴随燃油喷射正时延迟而产生的不良燃烧是有效的。 作者提出采用3次元流体解析代码KIVA—IⅠ系统地分析了直喷式柴油机燃烧室的形状、直径缩口率及偏心量等各参数、涡流、挤流的气流曲线在气缸内流动特性与时间变化的关系。并且,根据具体数值分析的结果进行实机试验,从而证实不同的燃烧室形状会引起不同的排放结果。     

直喷式柴油机活塞燃烧室结构设计与有限元分析评价

缩口型燃烧室能改善发动机的排放性能,正在引起人们的极大兴趣,但认为其可能不太可靠,对此进行了分析设计规则。分析时改变活塞燃烧室倾角的大小及坑底过渡半径,而使凹坑最大直径与唇口径保持不变,燃烧室容积保持不变,并进行温度场分析,从而得出最佳倾角的大小。     

直喷式柴油机喷油嘴,进气涡流和燃烧室几何尺寸的匹配研究

直喷式柴油机燃烧过程的性能研究及模拟计算表明，混合气形成的发了坏将直接影响柴油机的经济性，动力性和排放指标，而影响直喷式柴油机混合气形成的主要因素有：油束动能、空气运动能量和燃烧室几何尺寸。本文将结合６１３０Ｑ型柴油机提高性能的研究，浅谈直喷式柴油机喷油嘴，进气涡流和燃烧室几何尺寸的匹配研究方法，并着重阐述前两者的匹配关系。     

高压共轨柴油机喷射系统参数优化方法研究

提出了基于代理模型的高压共轨柴油机喷射系统参数优化方法。首先通过试验数据对CFD软件中的喷雾燃烧模型进行了校核和验证,然后利用中心复合法进行试验设计,并用CFD软件进行仿真计算试验,由此建立响应面代理模型,最后对此模型进行全局寻优,得出了最优的喷射系统参数。