直喷式柴油机燃油喷雾碰壁与空气卷吸模型的研究

本文提出了一个适合在准维模型中使用的直喷式柴油机喷雾碰壁与空气卷吸的数学模型。采用紊流射流理论推出了新的壁面射流计算公式,并在正确描述喷注贯穿的基础上建立了有涡流作用的空气卷吸模型。该研究结果用于准维模型的理论计算与实测结果吻合很好,证明了模型的实用性。     

预测直喷式柴油机NO排放模型的研究（I）直喷式柴油机的燃烧模型

本文介绍了一个有一定使用价值而又相对比较简单的准维柴油机燃烧模型。模型将喷入的燃油喷雾分成若干计算小区，并假定各小区之间不发生传质，各小区吸喷雾外区域卷吸入的空气和接收喷入的燃油；除利用一系列经验公式计算喷雾的轨迹、空气的卷吸、燃油在喷雾中的径向分布和缸内气体与外界的热交换外，还应用了独立的反应动力模型。     

直喷式柴油机气缸内燃空混合及燃烧过程的数学模型

建立了直喷式柴油机气缸内燃空混合与燃烧过程的多区准维模型,采用紊流射流理论推出了壁面射流模型,并在正确描述喷注贯穿的基础上细致地建立了空气卷吸模型。此外,还考虑了滴径分布、液滴蒸发、着火延迟、对流与辐射换热和气缸内温度均匀化等因素,理论计算与实测结果吻合良好,证明了模型的实用性。     

预测直喷式柴油机NO排放模型的研究(Ⅰ)直喷式柴油机的燃烧模型

本文介绍了一个有一定使用价值而又相对比较简单的准维柴油机燃烧模型.模型将喷入的燃油喷雾分成若干计算小区,并假定各小区之间不发生传质,各小区吸收喷雾外区域卷吸入的空气和接收喷入的燃油;除利用一系列经验公式计算喷雾的轨迹、空气的卷吸、燃油在喷雾中的径向分布和缸内气体与外界的热交换外,还应用了独立的反应动力模型.     

直喷式柴油机性能与排放的准维模拟

建立了直喷式柴油机缸内燃空混合与燃烧过程的多区准维模型,考虑了滴径分布、液滴蒸发、着火延迟、对流与辐射换热、缸内温度均匀化和空气涡流的瞬时角速度等影响性能和排放的主要因素,并采用紊流射流理论推出了一个壁面射流模型,在正确描述喷注贯穿的基础上细致地建立了空气卷吸模型。建立了ＮＯx模型和反映碳烟成核、增长和表面凝聚的微观机理模型,初步分析了燃烧室形状对涡流衰减和排放的影响。通过对１０个工况的计算表明,模型预测与实测结果基本吻合,具有一定的实用性。     

硬件在环仿真系统中柴油机准维燃烧模型建模研究

为预测柴油机的动力性、经济性和排放性能,针对1135非增压柴油机建立了准维燃烧模型;介绍了模型中各个子模型的建模方法,重点阐述了喷雾模型的建模原理;对比研究了不同空气卷吸持续期对柴油机性能预测结果的影响.仿真计算结果表明,以破碎期为界将同一时刻喷入缸内的燃油划分为液态和气态的假设是可取的,燃烧结束后没有新的空气卷入燃烧区,这种计算方法使模型能达到较好的预测精度,同时使仿真系统具有较高的运行实时性.     

火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（二）

本文利用作者提出的火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型，对压缩比为１０和１２的火球形燃烧室以及压缩比为１０的碗形燃烧室变工况进行了计算，将计算得到的示功图、质量燃烧率等与实验值进行了对比对分析。结果表明，合理选取与燃烧室结构相对应的四个经验常数，准维湍流卷吸燃烧模型完全适用于火花点火发动机变工况及不同燃烧室结构工作过程的计算，能够正确反映火花点火发动机结构参数和运转参数对燃烧过程的影响。     

火花点火发动机着火延迟期,燃烧持续期及NOx排放的数值模拟预测

本文介绍了火花点火发动机着火延迟期、燃烧持续期及ＮＯｘ排放的数值计算方法，并结全准维湍流卷吸模型进行了数值计算。文中给出了准维模型的计算与试验结果，并分析计算了若干发动机运行参数对着火延迟期、燃烧持续期及ＮＯｘ排放和平均指示压力的影响。结果表明，根据准维模型建立的着火延迟期、燃烧持续期及ＮＯｘ排放计算式有较清晰的物理意义，对分析、理解火花点火发动机燃烧与排放形成有一定的参考价值。     

准维模型中若干参数对建模精度的影响分析

现象学燃烧模型是一种准维模型。由于进行了分区处理并考虑了较多与燃烧过程有关的因素，所以可在一定程度上预测排放。但其预测结果精度受到诸多参数的影响。     

涡流室式柴油机燃烧模型的研究现状和发展动向

本文在综合分析国内外有关文献的基础上，概述了涡流室式柴油机零维燃烧模型，准维燃烧模型和多维燃烧模型的研究进展，评述了各模型的特点，指出了我国与国外研究水平的差距及以后的努力方向。     

火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（1）

本文在分析火花点火发动机湍流涡结构及缸内湍流特性参数的基础上，提出了适用于火花点火发动机燃烧计算的准维湍流卷吸模型，通过建立相应的子模型及求解方程，实现了燃烧过程的计算；对压缩比为１０的紧凑型燃烧室，在改变发动机转速、负荷、空燃比以及点火正时的情况下，计算得到的压力示功图、质量燃烧率等与实测值一致，从而证实了该模型的合理性。     

火花点火发动机推维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（1）

本文在分析火花点火发动机湍流涡结构及缸内湍流特性参数的基础上，提出了适用于火花点火发动机燃烧计算的准维湍流卷吸模型，通过建立相应的子模型及求解方程，实现了燃烧过程的计算；对压缩比为１０的紧型燃烧室，在改变发动机转速、负荷、空燃比以及点火正时的情况下，计算得到的压力示功图、质量率等与实测值一致，从而证实了该模型的合理性。     

柴油机准维燃烧模型中经验参数确定的研究

选用２４０单缸柴油机作为试验样机,将由准维燃烧模型所得的放热规律与工作过程数值计算结合,以模拟计算出的爆发压力、功率与实测值最接近作为目标函数,应用正交网格法确定准维模型中的几个经验参数,并建立宏观等效系统计算瞬态热交换系数,从而完成了柴油机准维燃烧模型中经验参数确定的研究。     

喷雾撞壁油膜流动的研究

对燃油喷雾撞壁形成的油膜运动进行了三维数值模拟计算 ,在应用边界层理论建立的油膜流动模型中将油膜视为极薄湍流边界层 ,考虑了雾滴与壁面油膜的相互作用、油膜蒸发、卷吸、与气体间的传热传质等物理过程 ,通过对已有试验数据的比较 ,分析了平均油膜厚度、速度、喷雾粘附比、卷吸量等变化及其影响因素 ,预测结果与试验结果相符 ,计算结果表明喷射撞壁后液滴的质量、动量和能量分布是决定油膜动力学特性的主要因素     

低速二冲程船用柴油机耦合涡流影响的现象学喷雾模型研究

为了更深入地研究低速机缸内涡流对喷雾的影响,开发新的现象学模型并进行了优化计算.该模型在传统的广安博之多区现象学模型之上加入了涡流效应.在模型中,涡流与喷雾的相互作用被分成两个阶段:一是喷雾破碎前空气与喷雾的互相撞击,二是喷雾破碎后的空气的混合与卷吸.根据这两个阶段不同的物理作用,结合动量守恒定理的推导,可以计算出这两...     

直喷式柴油机缸内涡流场中燃油喷雾的发展及其壁面限制作用的研究

本文提出了一个描述涡流场中油束喷雾发展过程的准维模型，在计算油束的偏转时，考虑了质量与动量的不均匀性，由计算中还可以得到油束着壁时的落点位置和入射角，模型计算和实验结果吻合较好，此外，在本实验数据的基础上拟合出一个描述油束前锋中心在涡流中偏转轨迹的经验公式。     

涡流室式柴油机空气运动的3维数值模拟

通过对标准κ－ε模型作适当修正来模拟气体的湍流运动，建立了涡流室式柴油机的空气运动的３维数值计算模型，开发了大型微机化３维数值模拟程序。首次对吊钟型涡流室式柴油机的流场进行了３维计算，计算结果与ＬＤＶ实验结果具有良好的一致性。画出了涡流室纵截面，横截面和侧截面上的速度矢量图。     

涡流室式柴油机燃烧模型的研究现状和发展动向

本文在综合分析国内外有关文献的基础上,概述了涡流室式柴油机零维燃烧模型、准维燃烧模型和多维燃烧模型的研究进展,评述了各模型的特点,指出了我国与国外研究水平的差距及以后的努力方向。     

柴油机加速工况时NOx排放模拟计算

在油滴蒸发准维燃烧模型基础上,结合生成NOx的详细化学动力学机理,建立了直喷式柴油机的NOx生成模型,与实测结果对比有较好的吻合性。利用此模型对柴油机加速过程NOx排放进行了模拟计算,计算结果表明：柴油机加速工况时的NOx浓度值变化较大,有的比标定工况时还大。     

涡流室式柴油机准维相关火焰微元燃烧模型的研究

把涡流室式柴油机不同区域与不同时期的燃烧过程分开处理，将涡流室的燃烧过程分为５个时期，即：低温着火化学动力学反应期，向高温预混燃烧化学动力学反应过渡期，高温预混燃烧化学动力学反应期，向空气和燃料混合控制的扩散燃烧过渡期和火焰微元的扩散燃烧期。而主燃烧室的燃烧只有火焰微元的扩散燃烧期。用Ｓｈｅｌ着火模型、Ａｒｈｅｎｉｕｓ方程和相关火焰微元模型来分别模拟其中的低温着火、高温预混燃烧和扩散燃烧过程以建立准维燃烧模型。模型预测的示功图和燃烧放热率与实验值吻合良好。本文还研究了模型中拉伸因子和耗散因子对示功图的影响。