内燃机缸内压缩流场和燃烧室几何形状关系的研究

对不同燃烧室几何形状下的压缩流场进行了计算分析,指出了挤流口燃烧室可以增强流场的均匀性和增大流场速度,从而有利于油膜雾化燃烧方式。     

不同运行参数和结构尺寸气缸内流动的数值计算

内燃机缸内流动是极其复杂的三维湍流流动,其流动具有强压缩性、强旋转和各向异性的特点,正确地模拟和分析内燃机的燃烧和排放,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。为了考察运行参数和结构尺寸对内燃机缸内湍流特性的影响,用修正的非线性三方程模型对不同运行参数及燃烧室几何尺寸的缸内流动进行计算,特别考察挤流和旋流对湍能的影响,给出了用非线性三方程模型计算得到的结果,结果表明改变内燃机运行参数及燃烧室几何尺寸对缸内流动及湍流特性有很大的影响,旋流和挤流共同作用能有效改善压缩后期缸内湍流特性。     

伞型喷油器在挤流口燃烧室的应用研究

本文提出了一种令型喷油器和挤流口燃烧室组成的燃烧系统，并在１１０单缸试验机上进行了试验研究。试验证实了这种燃烧系统在降低柴油机的燃油消耗，改善烟度、排放等方面具有优越性。     

大型汽轮机级流型及其判别准则

详细论述了汽轮机变工况核算的技术难点,提出了级流型概念,导出了定熵流级流型判别准则,发现级流型是级的固有属性。级流型概念的提出、判别准则的出现以及级流型是级固有属性的揭示,丰富了汽轮机变工况理论。     

油水两相绝热和冷却流型与换热特性研究

通过自制热电偶、自制双平行电导探针、Labview编程系统和IMP温度采集系统等测量手段获取油水两相流内部的相分布特征,分析流型种类和流动参数与换热系数的相互影响。结果表明,管外冷却换热会影响流型分布,管外冷却换热过程中水包油、混合界面分层流以及油包水这三种流型所占的范围变小,但分层流、油包水&水包油以及水包油&水流型在流型图上所占范围变大,相邻流型之间的转化分界线偏上,向更大油速和水速趋势发展,并且换热系数与流型和流速密切相关,低流速下主要受流速的影响,而高流速下主要受流型的影响。     

基于随机森林的氧气-液氧掺混冷凝流型研究

针对垂直管道中氧气-液氧掺混冷凝的3种典型流型(振荡冷凝、间歇振荡冷凝和稳定冷凝),构建了基于随机森林算法的流型预测模型,对有限的试验数据进行了有效泛化,获得了氧气-液氧掺混冷凝流型图。结果表明,在试验工况范围内,流型主要受液氧雷诺数和氧气质量通量的影响;在低液氧雷诺数区域,流型主要为振荡冷凝流;在高液氧雷诺数区域,随着氧气质量通量的增加,流型从间歇振荡冷凝向稳定冷凝转变。该流型图可以为分析液氧煤油火箭发动机泵间管内的复杂两相流动及其压力振荡提供有效依据。     

基于连续小波变换和RBF神经网络的气液两相流流型识别方法

针对气液两相流压差波动信号的非平稳特征,提出了以多尺度连续小波变换值矩阵的奇异值为特征矢量的流型识别方法。首先对气液两相流压差波动信号进行连续小波变换,得到初始特征向量矩阵。然后对初始特征向量矩阵进行奇异值分解得到矩阵的奇异值,将其作为流型的特征向量,再结合RBF神经网络形成流型的智能识别方法。对水平管内空气-水两相流4种流型的识别结果表明该方法能够有效地识别流型。     

乙醇—水双效精馏模拟研究

用ＣＨＥＭＣＡＤ软件模拟了ＦＳ流型和ＨＳ流型．分别改变进料分配比、进料浓度的情况下,保持塔顶产品浓度为８４ ％ （ｍｏｌ） ,塔釜浓度为恒量．模拟得出ＦＳ流型和ＨＳ流型的能耗,与单塔比较得出不同的节能率,并对ＦＳ流型和ＨＳ流型做了进一步比较．通过研究提出了双效精馏的最佳进料分配比．模拟表明不同进料组成,其最佳进料分配比不同,且随着进料浓度提高,最佳进料分配比下降．     

并联硅基扩缩微通道内气液两相间歇流型与压降特性

采用以IDT高速摄像仪和Nikon生物显微镜为主体的可视化观测系统,实验研究并联硅基扩缩微通道内氮气/水气液两相间歇流型及压降特性.随气液两相表观流速变化,间歇流子流型依次呈现环状/单相液体交替流型、弹状/环状/单相液体交替流型、弹状/单相液体交替流型、雾状/弹状/单相液体交替流型和雾状/单相液体交替流型,得到不同气液两相表观流速下并联扩缩微通道流型分布图.研究表明,均相流模型的压降计算结果同实验值有较大出入.尽管分相流模型在一定程度上引入了气液两相的相互作用,其预测结果好于均相流模型,但是仍无法精确地描述并联扩缩微通道内氮气/水气液两相的运动与空间分布.     

燃气轮机燃烧室模化试验方法研究

燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,决定着整个燃气轮机的工作性能,而燃气轮机燃烧室模化试验是获得燃烧室性能参数的主要方法,对燃烧室设计及优化具有极其重要的指导意义。结合国内外燃气轮机燃烧室试验方法,总结分析了燃烧室试验中应用的各类燃烧室模化方法和相关模化理论,为后续进行燃烧室试验提供了参考和借鉴。     

车用柴油机活塞顶导向槽的挤压涡流效应

通过理论计算及挤压涡流模拟装置的测试，获得压缩过程各种活塞顶导向槽的燃烧室内空气的挤压涡流．结果表明，导向槽提高了挤压涡流．     

Research on Spray, Combustion and Emission Characteristics for DI Diesel Engine

For diesel engines,meeting future stringent ex-haust emission standards represents a big challenge,particularly with regardtothe NOxemission with re-quirements of reducingsmoke emission andi mprovingfuel economy.The commercial CFD code FIREserves as the modeling platformfor the engine devel-opment and design.During the past several decades,researchers have investigated various aspects to i m-prove the combustion process of conventional dieselengines so as to reduce the generation of polluta…     

腔体结构对射流陀螺分辨率影响的有限元分析

对两种不同腔体结构射流陀螺敏感元件内的流场进行对比分析。采用有限元方法,利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,通过建模、划分网格、加载和求解等途径,计算了矩形结构腔体和流线型结构腔体射流陀螺敏感元件内的二维流场分布。计算结果表明:流线型腔体结构出口截面气流流速高于矩形腔体结构,为喷嘴处流速的28.87%,在一定程度上汇聚了气流;流线型腔体结构能减小腔体内的气流积聚,使循环通道内的气流更顺畅;流线型腔体内的流速梯度变化趋势大于矩形腔体,温度变化较大,其分辨率优于矩形腔体。     

核电水室封头高效切削加工及刀具失效分析

水室封头是AP1000核岛核电站中蒸汽发生器的重要零部件,是典型的核电大型异型零部件.水室封头的整个加工过程复杂,工艺要求严格,刀具破损情况严重,生产效率极低,因此严重影响我国核电工业的发展.从水室封头加工工艺、水室封头材料SA508Ⅲ钢的加工特性、水室封头加工刀具的主要破损形式及原因等几方面进行分析和探讨,并对水室封头加工过程进行虚拟加工分析,针对水室封头加工的特点提出几种延长刀具寿命措施,并设计了专用层切车刀和仿形铣刀片,从而为提高水室封头切削加工效率和刀具寿命提供支持.     

高应力硐室底鼓控制的应力转移技术

煤矿硐室受煤层跨采影响产生的采动应力通常在其原岩应力的3倍以上，这是造成硐室严重底鼓的主要原因．从围岩应力控制的角度出发，提出了控制硐室底鼓的应力转移新技术，即通过在硐室底板掘巷，并结合在底板开掘巷道问、或底角进行松动爆破，形成一定范围的围岩弱化区的方法．这一方法可将硐室围岩附近因开采形成的高采动应力转移到围岩较深部，同时降低采动应力向硐室底板传递的强度，以此使被保护硐室处于应力相对较低的区域中，达到有效控制硐室底鼓的目的．进而利用数值模拟研究的方法对该应力转移技术的主要参数进行了分析和确定了施工方案．工程应用结果表明，应用该技术可以显著地降低硐室围岩附近的高应力，从而有效地控制硐室底鼓，为矿井的安全生产创造条件．     

Analysis of chamber effect on intermittent pulsation

A numerical study was conducted to seek an optimized dimension of jet chamber in the pulsating impinging flow.The flow and heat transfer effect of the pulsation flow through a jet chamber was investigated.The numerical results indicate that heat transfer effective enhances near the stagnation region for the intermittent pulsed flow with jet chamber compared to that without jet chamber.Simulations of the flow through a jet chamber show that the heat transfer rate on the impingement surface is highly dependent on the velocity at the position which is really close to target surface.Examination of the velocity field suggests that the velocity exists a maximum value as the axis distance increases.In addition,the velocity at the jet hole is enlarged by the jet chamber due to the entrainment effect,and the velocity is amplified even greater as the size of the jet chamber becomes bigger.Nevertheless,the velocity declines quickly while the flow axis distance is more than a certain range,leading to poor heat transfer.Thus,intermittent pulsed flow with jet chamber is suggested as a method of improving heat transfer by employing larger dimensions of jet chamber for appropriate jet-to-surface spacing.     

燃烧室形状对天然气发动机缸内流动和燃烧过程的影响

结合4102低排放天然气发动机的开发,应用FIRE软件对4102发动机原燃烧室和2种新的燃烧室设计方案(楔形和弧形燃烧室)进行了建模和仿真计算,对比分析了燃烧室形状对缸内流动和燃烧过程的影响。结果表明,弧形燃烧室效果最好,与原燃烧室相比,在点火时火花塞附近气流速度低,初期火焰核心稳定,火焰传播速度快,燃烧持续期短,缸内最高压力比原始燃烧室提高12.7%,有利于提高天然气发动机性能。     

水下控制腔内部自然对流换热特性及其影响因素研究

海洋装备电子控制腔有效散热能力是其持续工作的重要保证。以含内热源的封闭腔体为研究对象,采用基于Boussinesq近似的零方程模型对腔内空气的湍流自然对流进行建模,并使用有限体积法完成数值计算,分析了腔体内部温度分布和空气流动规律。结合控制腔功能设计要求,着重讨论了热源不同位置,铝合金隔板厚度和间距等因素对气密腔体内自然对流散热效果的影响规律。研究的结果为海底长周期运行装备控制腔热设计提供了参考依据。