单总管排气系统始端模件多维流场的测量与数值模拟

利用三维粒子动态分析仪，对一单总管排气系统始端模件稳态湍流流场进行了准三维测量，并用ＡＬＥ法对其流场进行了三维数值模拟。计算结果与试验结果吻合良好，反映了模件流场的三维特征。     

螺旋流分支管模件的数值模拟和试验验证

本文利用经改造过的KIVAII程序，采用非正交贴体网格方法对螺旋流排气系统始模件的流场进行了三维稳态计算，并与利用三维粒子运动分析仪（PDA）对其进准三维测量的结果相比较，计算结果与试验结果基本吻合，说明对程序的改造是成功的，并反映了模件流场的三维特征。     

不同排气系统三通结构流动规律的试验和计算研究

针对发动机排气系统三通模型,通过高马赫数下的稳态吹风试验验证了FLUENT模拟计算模型的精度,结果表明模拟与试验吻合较好,精度较高。通过三维计算,分析了模件式脉冲转换器(MPC)和模件式多功能脉冲转换器(MMPC)两种排气系统的三通结构在不同工况下的流场和流动损失规律。计算结果表明:在扫气工况下,MPC系统的可用能损失比MMPC系统小很多,在排气工况下,MMPC系统的可用能损失比MPC系统小;两种系统排气支管间的排气压力波传递情况,表明总管质量流量越大,压力波动对相邻支管的干扰越大,在相同的工况下,MPC系统的支管压力变化对相邻支管的影响要比MMPC系统大,即MMPC系统抗扫气干扰能力更强。     

三分支管3维湍流流场的模拟研究

本在网络生成，边界条件，收敛准则等方面对ＫＩＶＡ程序进行了改进，以便模拟三分支和内气体流动；利用３维粒子动态分析仪测量了矩形截面三分支管试验件的３维速度场，以验证改进后的程度软件的可靠性；最后，以某一型号发动机的ＭＰＣ排气系统为例，在只有支管进气和支管总管都进气两种情况下，模拟了ＭＰＣ模件三分支管的３维定常湍流流动。     

螺旋流排气管变型设计研究

介绍了MPC方式的螺旋流排气管变型设计,并利用改进的KIVAII程序进行了数值模拟计算。计算结果表明,增加排气支管出口截面积,改变支管出口截面结构尺寸可以改善排气系统的流通能力。     

16V190燃气发动机MPC排气系统设计优化

为提升增压器效率,实现降低排气温度的目标,在计算剖析颜巴赫排气系统的基础上,针对颜巴赫机型主要关注排气损失和功率要求,排气总管设计较粗的特点,对国产16V190燃气发动机模件式脉冲转换(modular pulse converter,MPC)排气系统进行设计优化;在满足16V190功率设计要求的前提下,主要从排气管管径设计及排气支管缩口设计对16V190排气管进行对比设计和计算分析,结果表明:优化获得了较低的排温,达到了设计优化的要求。     

船用低速柴油机贯入式排气管性能及损失机理研究

采用三维计算流体力学方法(CFD)对某型低速船用柴油机的贯入式排气管系统开展性能预测及流动损失机理研究。研究结果表明:支管相对贯入深度及其末端扩张角对管路系统压力损失系数有显著影响,损失随贯入深度增加逐渐降低,但存在损失最小的最佳扩张角;流场分析显示,支管内气流与总管壁面相互作用形成的涡结构是支管几何结构影响流动损失的主要原因。     

基于CFD的汽车排气歧管流场分析

本文以捷达汽车2V发动机排气歧管为例,运用pro／e建立了气体流道的三维结构模型,并采用计算流体力学（CFD）中的FLUENT软件对其进行了流场分析,得出排气歧管每个支管的压力分布图以及速度矢量图。通过观察支管的速度矢量图,找出气体发生回流现象的地方,将其结构尺寸进行修改,以达到减小回流现象的发生,从而使排气歧管的结构达到优化。     

柴油机采用扩张排气支管的流动特性试验研究

随着柴油机增压程度的提高,对排气系统的设计提出了新的要求．由于涡轮增压器综合效率的提高及柴油机向小气门重叠角方向的发展,许多高增压柴油机采用单排气总管排气系统．本文用试验手段研究了单排气总管系统采用扩张排气支管的流动特性,研究了排气支管的适度扩张有利于发动机缸内低压循环的基本原理．     

应用CAD研制内燃机进气道

本文分析了传统与应用ＣＡＤ研制内燃机进气道的差异；论述了应用ＣＡＤ研制内燃机进气道的关键技术和应用程序；作者利用ＣＡＤ研制一个螺旋进气道ＣＨ，获得了良好效果，并给出其三维图形和性能参数。     

三分支排气管三维定常流计算中的几个问题

为了以ＫＩＶＡ程序为基础来计算分支排气管内的气体流动,对ＫＩＶＡ程序作了若干改进,如增加了处理进、出口边界的功能,以适应开口热力系统流动的计算;在压力亚循环阶段和对流通量计算过程中,引入面中心速度求解动量方程,使流场解的特性得到很大的改善;采用分块耦合方法生成三分支排气管三维贴体网格;利用时间相关法设置定常流动收敛准则等。最后,采用改进的ＫＩＶＡ求解分支排气管定常三维流场,计算结果与试验结果吻合良好,说明ＫＩＶＡ的改进是成功的。改进的ＫＩＶＡ具有较高的模拟精度和较强的通用性,可以用于具有复杂形状的开口系统的流动计算     

车用柴油机4气门结构设计研究

运用一维气体流动模拟软件BOOST,对某公司的一款2气门柴油机改成4气门后的流动过程建立计算模型,对改型后柴油机的主要结构参数,如气门直径、气道直径、歧管直径、配气相位进行换气过程模拟计算。当该机采用直径分别为39．0mm的进气门、37．5～30．0mm的渐缩进气道、53．0mm的进气歧管、32．5mm的排气门、23．0mm的等直径排气管、32．5mm的排气歧管时可以获得较好的换气性能。通过对配气相位进行改进和优化,可以在整个转速范围内得到较理想的换气性能。     

泵站压力管道振动特性分析及减振优化设计

为探究泵站压力管道的不同布置形式对管道振动的影响,选取宁夏盐环定泵站工程二泵站#1压力管道为研究对象,建立基于流固耦合的泵站压力管道水流ALGOR数值模型,并采用DASP振动测试系统获取振动信号对模拟结果进行验证,分析压力管道水流流态对管道振动的激励特征并提出优化设计方案。结果表明,压力管道进水管处、支管总管相接处及总出水管处均有强烈的振动,但进水管的振动较出水总管振动更为强烈;减振优化设计方案中,调整支管距离对降低水流对管道振动的激励效果微弱,增大管径及改变总管走向对其效果较好,其中总管走向在2°～5°之间较佳,不仅能降低管道振动,而且能减少泵站能耗损失。研究结果可为高扬程泵站压力管道的优化设计提供理论依据。     

高喷射压力与涡流强度对直喷式柴油机性能的影响

在不采用废气后处理装置的前提下，研究了柴油机采用直列系统是否能够是严格的排放和低燃消耗量的要求。报告了在一台模拟增压中冷的单上气门直喷式柴油机上采用高喷射压力的旰列泵，改变涡流强度，喷孔尺寸、喷孔数与燃烧室形等参数时，对柴油机性能影响的试验研究结果。     

可变涡流对高速柴油机性能影响的仿真研究

采用计算仿真的方法模拟某高速柴油机缸内的工作过程,分析柴油机缸内及进排气道内的流场、缸内燃烧过程以及有害排放物的生成。计算过程中采用部分或完全关闭一个进气道的方法改变缸内涡流状况,分析不同气道关闭方案下缸内涡流的强度,及其对柴油机动力性、经济性及排放性能的影响。计算结果表明,对柴油机完整工作循环进行三维数值模拟计算可获得缸内瞬态流场参数,当转速低于2400r·min-1时,完全关闭一个进气道可以在对动力性和经济性影响很小的情况下显著提高缸内涡流强度,减少碳烟的峰值生成量;部分关闭一个进气道,可以在对动力性、经济性几乎不影响的情况下减少NOx的生成量。     

2维,3维可压缩流体分支流场的数值模拟

本文提出了一种分析质量、动量和能量传输问题的ＴＧ有限元法。该法保留了空间的３阶精度，隐含了流线迎风的耗散作用，可很好地用于高Ｒｅｙｎｏｌｄｓ和高Ｐｅｃｌｅｃｔ数的流动中，采用了压力修正法，使计算格式同时适应可压缩流体和不可压缩流体。为了适应现有计算条件，将内存和速度进行了均衡选择，提出了相应的算法和贮存方式。最后给出了２维、３维分支流场的计算结果。     

水下柴油机工作特性研究

建立了包括调速器、柴油机本体、后排气管路的水下柴油机动力系统的动态及稳态过程分析模型,并进行了试验验证。通过后排气管路的三维流动计算、整机性能计算和相关试验研究,确定了柴油机水下运行不倒灌水的判据,并给出了单机和双机运行的安全范围。研究了启动及停机过程中,后排气管压力、排气排水流速及发动机转速的变化规律。在启动过程中,排气速度不是单调上升,而是有振荡现象,在振荡过程中,有可能发生海水倒灌;在停机过程中,应根据后排气管压力变化控制排气外舌阀的关闭过程,以防止海水倒灌及排气背压过高。