基于激波形状控制的高超声速轴对称进气道设计

文中主要针对基于二次流控制的高超声速轴对称可调进气道,给出了其具体的流道实现方案,完成了进气道设计工作。而后通过全流道仿真分析,检验了该可调进气道在非设计点的工作情况,获得了其工作特性,仿真说明文中设计的进气道具有良好的工作性能。     

高压差下增压柴油机进气道流通特性研究

建立了某柴油机进气道复杂三维流动稳态仿真模型,利用仿真方法研究了高压差下(大于50kPa)增压柴油机进气道流通特性.结果表明,对比常规低压差下气道稳流试验和仿真分析结果,高压差下该型进气道无因次流通系数明显降低.通过进气道三维流场分析,发现进气道内分离旋涡流动和流速分布不均引起高压差下气道有效流通面积减小是无因次流通系数降低的主要原因.     

468汽油机进气道流场模拟研究

本文以468汽油机进气道为主要研究对象.根据进气道中气流特性,运用GAMBIT应用软件对进气道等进行网格划分,并应用Fluent流场分析软件分别对气门升程在2mm、4mm、6mm、8mm工作状态下进气道速度场和压力场进行模拟研究,研究该汽油机进气道进气过程中气体流动状况,对进气道进行稳态的流场仿真分析,获得气道内部速度场和压力场的详细分布.并对结果进行定性分析,为气道的设计和改进提供理论依据.     

TBD620柴油机瞬态进气过程的三维数值仿真

利用PRO/E建立TBD620柴油机的进气道和燃烧室三维模型,采用FIRE软件对进气过程进行仿真计算,分析了TBD620柴油机双进气道可控涡流系统对瞬态进气过程中涡团发展的影响。结果表明,双进气道可控涡流系统产生的进气涡流能显著改善缸内混合气的形成,提高柴油机低负荷工况时的燃烧性能。     

四气门汽油机缸内流场的仿真分析与研究

运用计算流体动力学理论(CFD)和气道稳流实验方法对一款四气门汽油机的进气道性能进行了仿真分析和实验。对比不同升程下的仿真流量系数与试验流量系数具有较好的一致性,结果表明进气道进气效率较好,流量系数高。分析不同气门升程下的了缸内流场特性,经过优化设计的进气道能在缸内形成大尺度均匀滚流,有助于提高发动机性能。     

TBD620柴油机缸内工作过程仿真研究

利用PRO／E建立TBD620柴油机的进气道和燃烧室三维模型;并在FIRE软件中对进气、压缩和燃烧过程进行仿真计算。分析了TBD620柴油机双进气道可控涡流系统对缸内涡流、油气混合和燃烧排放特性的影响。结果表明,低负荷工况时关闭双进气道可控涡流系统的进气控制阀能显著改善缸内混合气的形成,提高柴油机燃烧及排放性能。     

通过进气道优化改进柴油机的性能

利用仿真软件FIRE建立了6V150柴油机进气道的三维仿真模型，在用稳流吹风实验验证了仿真的结果后，分析了进气道内部的三维流场，然后采用缩小气门杆后部气流停滞区的方法提高了进气道的流量，而且该方法对气缸盖布置及进气门结构的影响也很小。最后，在仿真软件BOOST建立的整机仿真模型中，对柴油机的性能进行了分析。分析结果显示，在保证空燃比不变的前提下，在柴油机进气量增加的同时也加大其燃油量，可以提高柴油机的有效功率和指示平均有效压力(IMEP)，改进了柴油机的动力性。     

喉道肩点圆弧半径对高超声速进气道性能的影响

对某型二维高超声速进气道进行了数值仿真计算,研究了设计工况和非设计工况喉道肩点圆弧半径对进气道性能的影响。结果表明,在设计工况下,对喉道肩点圆弧处理可以有效提升进气道性能,圆弧半径R=120 mm时性能最佳,总压恢复系数最高可提升4.2%,阻力系数最高降低8.1%。在非设计工况下,喉道肩点圆弧处理对进气道性能有一定提高作用,但随着马赫数的减小,圆弧处理对进气道的性能提升作用降低。     

某增压直喷汽油机进气道开发

针对某2.0 L增压直喷汽油机,设计了2种进气道方案,通过试制进气道芯盒,采用气道三维粒子图像测速(three-dimensional particle image velocimetry, 3D-PIV)试验与三维仿真相结合的方式,分析进气道性能及进气道对缸内流动的影响。结果表明:进气道切入角是气道开发的关键参数,合适的切入角可以提高进气道滚流比,燃烧室进气门遮蔽面能大幅提高小升程下的滚流比;内外切入角为0°的进气道性能更优,平均流量系数和平均滚流比分别为0.264、3.2,满足进气道性能开发目标;且与燃烧室、活塞顶匹配更好,可以获得较高的缸内瞬态滚流、湍动能及更合理的湍动能分布。     

某型高压共轨柴油机进气道设计与制造研究

柴油机进入气缸的空气量和涡流强度由进气道几何形状决定,进气特性对缸内燃烧特性有重要的影响。本文采用现代逆向设计方法,对某高压共轨柴油机进气道进行设计,获得符合要求的进气道形状,利用AVL软件对气道进行CFD流动仿真分析,根据结果进行优化改进,达到理想的燃油与空气运动特性,获取最佳的燃烧比,满足高压共轨柴油机缸内燃烧特性的要求。对先进的快速成型制造技术进行研究并应用于进气道模型制造,通过气道稳流吹风试验,验证进气道实际流量系数和实际涡流比满足设计要求。     

微型汽车发动机舱散热性优化研究

基于发动机舱内外流场和温度场数值模拟,根据汽车在不同行驶工况下的流场和温度场数值计算结果,对发动机舱的流场特性、散热性能、温度场、进风口设计进行分析;依据仿真分析结果提出发动机舱散热改进设计方案;在相同试验条件下,分别对某微车原车状态和对发动机前舱布局进行相应改进后的状态,进行室内整车环境模拟实验.     

卧式柴油机冷却水流动特性的影响因素研究

针对卧式柴油机强制冷却闭式循环系统水套结构,试验研究了不同工况下水套入口流量及关键点的温度和压力。采用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法建立了冷却水流动仿真模型,并进行了试验验证。设计了冷却水套结构参数正交方案,通过CFD模拟分析了水泵出水流量、公共水腔截面形状和面积、缸体及缸盖入水孔的设置和分布等水套结构参数对冷却水流动的影响关系。研究结果表明:卧式柴油机缸体入水孔截面积和布置对缸体水套冷却水流动、冷却效果和冷却均匀性有很大的影响;卧式柴油机缸盖入水孔的位置、孔数和截面积等结构参数对缸盖水套的冷却水流动、冷却效果、冷却均匀性及进/排气侧的冷却分布等均有很大的影响。     

四气门车用柴油机进气道设计及试验评价

分析了车用柴油机应用四气门缸盖的优点,对某重型车用柴油机设计了长切向短螺旋组合进气道并进行了进气模拟计算。结果表明:双进气道方案局部流动阻力小,在上止点附近有较高的平均流速。对两种形式的长切向短螺旋组合进气道缸盖进行了稳流试验评价对比,试验证明,带鼻梁的长切向短螺旋组合进气道具有良好的充气和气流组织效果。     

CuO纳米流体作为柴油机冷却介质的数值计算分析

用CuO纳米流体作为柴油机的冷却介质,运用计算流体力学(CFD)方法对CuO粒子质量分数为1%,3%和5%的CuO纳米流体在柴油机冷却水套内的流动和换热过程进行三维数值模拟,并采用湍流随机跟踪方法,对固液两相流离散项纳米粒子的运动进行轨迹追踪,得到了不同CuO质量分数的纳米流体在柴油机水套内的CuO粒子分布,速度场分布,换热总量以及水套进出、口之间的压降变化。计算结果表明,CuO纳米流体作为介质可以显著提高柴油机的散热性能,随着纳米粒子的增加,柴油机散热能力增强,水泵功率损失小范围增加。     

基于GT-Power的进气节流EGR系统对柴油机性能影响的分析

利用GT-Power软件建立具有进气节流装置的6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上计算分析了进气节流EGR系统对柴油机的EGR率、燃油经济性和排放性能的影响。研究结果表明：通过加装进气节流阀,可以有效地增加柴油机各工况下的最大EGR率,进一步降低柴油机的NOx排放,但由于进气节流降低了柴油机的充气效率以及EGR的作用,因此会对柴油机的燃油经济性和微粒排放造成不利的影响。     

发动机进气系统不均匀性的三维数值模拟

利用FLUENT软件对4102柴油机的两种进气管系统内流场进行了三维数值模拟计算,并对进气歧管内流动特性进行了分析,分别计算出了两种进气管系统进气的最大不均匀度。结果表明入口端布置在进气总管的中间能够降低进气的不均匀性,更有利于提高发动机进气和燃烧的质量。     

紊流型燃烧系统的进气道匹配研究

对具有不同性能参数的进气道与柴油机性能指标间的关系进行了回归分析，研究表明：高速直喷式柴油机的性能指标与进气道的综合性能系数的关系最密切；在涡流比和流量系数两者中，前者与整机性能指标关系较密切；紊流型燃料系统中因引发复杂紊流场，气缸内空气动量耗散作用大，故需较大的进气涡流比。     

非定常脉冲爆震来流下涡轮气动特征仿真研究

脉冲爆震涡轮发动机是未来涡轮发动机的一种有潜力的发展方向。为了厘清具有强非定常性的脉冲爆震来流下涡轮的气动性能及流动特征,为脉冲爆震涡轮发动机涡轮的设计提供技术支撑,采用非定常进口总压与总温边界条件对某单级燃气涡轮开展了瞬态数值仿真计算分析。研究结果表明：由于进口来流的强非定常性,涡轮内部流动在爆震周期的前段时间并未完全建立起流动平衡,故进出口的流量不守恒;焓降功率与扭矩功率、焓降效率与扭矩效率不相等;在一个爆震周期内,动叶进口气流攻角的变化幅度达到40°,出口绝对气流角的变化幅度达到50°。在一个爆震周期中,只有约1/4的时间段涡轮的气动状态接近设计点,故一个爆震周期中涡轮的综合功率较低。     

直喷式180柴油机并联气道的研究

进气道内的空气流动是影响直喷式柴油机燃烧过程的一个重要因素。进气过程的空气流动非常复杂。螺旋气道是产生进气涡流的主要手段,通过大量的试验研究,开发了适用于直喷式 １８０柴油机的新型并联气道,这项技术将有益于未来四气门柴油机的设计与开发。     

基于Simulink在不同排气背压下VGT增压系统控制策略

为了改善柴油机在高背压环境条件下进排气流速降低、涡前排温、缸内最高燃烧压力和油耗升高等问题,采用Simulink软件,基于柴油机数学模型建立某型号柴油机零维仿真模型和可变截面涡轮(variable geometry turbine,VGT)增压系统仿真模型,并根据试验结果对模型进行校核.利用所建立的仿真模型模拟在不同排...