基于CFD的某缸内直喷发动机燃烧室优化研究

运用CFD的分析方法,对某缸内直喷发动机燃油喷射过程与缸内可燃混合气的流动进行了数值模拟分析,研究了不同燃烧室设计方案对缸内流动过程的影响。结合滚流、旋流、缸内当量比分布等8项评价指标,对不同设计方案的优化效果进行了对比,并引入优化率对计算结果进行总体评价。结果表明,优化设计方案在高转速工况和低转速工况下的优化率分别达到了28.7%和38.4%,发动机缸内混合气的形成过程得到了明显的改善。     

共轨柴油机缸内压力与整机振动噪声关系研究

共轨柴油机燃烧过程的缸内压力与表面振动以及整机噪声有着密切的联系。为了研究缸内压力对表面振动和整机噪声的影响规律,对缸内压力信号、表面振动以及噪声信号,从时域以及频域上,进行了多工况内在联系的研究,其中包括结构衰减曲线、相干函数曲线分析以及高通滤波的高频压力振荡计算等,并得出了在不同转速、不同负荷下,缸内压力的变化对表面振动以及整机噪声的影响规律。     

某GDI汽油机燃烧过程CFD模拟与结果评估

针对某GDI发动机的喷雾、燃烧过程进行了CFD模拟,并对缸内滚流、涡流形成、壁面油膜生成、以及点火、火焰传播等情况进行了评估,系统地展示了缸内燃烧模拟技术在发动机正向设计中的应用。     

直喷化1105柴油机燃烧过程的三维模拟仿真及分析

利用KIVA-3V程序对经过直喷化改装的1105柴油机燃烧过程进行了三维模拟仿真,对计算结果进行了高级可视化后处理,得到了缸内空气运动、平均性能和排放曲线及各曲轴转角的温度场、压力场、湍动能分布等大量实时数据信息,形象地展示了缸内燃烧过程及流场变化。结果表明:数值模拟与实验结果较为吻合,可获得缸内工作过程的细节,对理解和改进柴油机燃烧系统具有重要的意义。     

不同负荷下二甲醚发动机缸内燃烧过程的数值仿真研究

利用KIVA-3V程序对液态DME发动机进行了数值仿真计算,通过改变二甲醚喷射量研究了不同负荷下发动机的缸内工作过程,得到了缸内流动、平均性能曲线、温度、压力场以及NO、CO排放情况等实时数据信息。经过可视化后处理程序对比分析表明：二甲醚发动机负荷越大,缸内压力和温度越高,NO和CO排放量也越大。     

汽油机缸内直喷技术应用现状与发展趋势

主要介绍了汽油机缸内直喷技术的发展过程、应用现状、技术难点以及存在的问题,并对汽油机缸内直喷技术的发展趋势进行了展望,同时也对国内自主品牌汽油机缸内直喷技术的发展寄予希望。     

汽油机不同稀释方式对性能和排放影响的对比研究

在某自然吸气汽油机上针对全球普遍采用的2000r/min、0.2MPa BMEP和1600r/min、0.26MPa BMEP工况,在台架上对缸内残余废气系数、外部EGR率和过量空气系数(稀薄燃烧)进行了对比试验。分析了上述不同缸内稀释方式对汽油机性能和排放的影响。提出了一个能对三者在同一基础上进行对比的缸内稀释因子α参数,并导出了α与缸内残余废气系数、EGR率及过量空气系数之间的关系式。在α统一基准下对三种稀释方法的试验数据进行对比,并对其影响程度及机理进行分析。研究结果表明:从提高进气压力、减小泵气损失的角度上看,缸内残余废气的影响最明显,稀薄燃烧次之,EGR率的影响最小;从对缸内燃烧过程的影响来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧最不明显;从对油耗的改善效果来看,稀薄燃烧的影响最明显,缸内残余废气次之,EGR率的影响最小;从降低缸内氮氧化物浓度的效果来看,EGR率的影响最明显,缸内残余废气次之,稀薄燃烧影响最小。     

柴油机缸内瞬态流场数值模拟

针对柴油机缸内气体流动的问题,在不影响仿真结果的情况下,简化气缸模型,并且进行网格划分,然后把划分好的网格模型导入到FLUENT中,通过FLUENT软件对缸内瞬态流场进行了模拟与仿真。采用软件的处理功能以及对动网格技术的应用,对发动机缸内流场进行瞬态模拟,得到了随着活塞的上下往复运动,缸内速度分布受燃烧室形状影响较大,以及缸内压力呈现周期性变动,且上止点最大、下止点最小。     

天然气发动机供气方式及其特点分析

对天然气发动机的供气系统进行研究。阐述供气系统可分缸外喷射和缸内直喷两种,缸外喷射又可细分为进气道混合器供气和缸外进气门处喷射供气;缸内直喷又可细分为气体燃料缸内直接低压喷射、电热塞助燃缸内高压直接喷射、油气共用泵喷嘴缸内高压直接喷射。介绍了各种供给系统的结构和工作原理,在充气效率以及动力性和排放方面对各种方式的优劣进行了比较分析,提出今后的研究方向。     

不同负荷下二甲醚发动机缸内燃烧过程的数值仿真研究

利用KIVA-3V程序对液态DME发动机进行了数值仿真计算,通过改变二甲醚喷射量研究了不同负荷下发动机的缸内工作过程,得到了缸内流动、平均性能曲线、温度、压力场以及NO、CO排放情况等实时数据信息.经过可视化后处理程序对比分析表明:二甲醚发动机负荷越大,缸内压力和温度越高,NO和CO排放量也越大.     

锯末制备生物质成型燃料的试验研究

分别采用冷压成型和炭化成型工艺以锯末制备生物质成型燃料。冷压成型工艺主要考察原料水分、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:原料水分为12%~16%,成型压力为60 MPa的条件下能够制得成型性能较好的生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别能够达到0.94 g/cm3和99%;炭化成型工艺主要考察混合料水分、无烟煤配比、J型粘结剂添加量、成型压力对燃料的成型性能影响。试验结果表明:无烟煤配比为50%、混合料水分为30%、J型粘结剂添加量为8%、成型压力为45 MPa的条件下能够制得成型性能较好的优质生物质成型燃料,其密度与抗跌强度分别为0.93 g/cm3和99.3%。     

喷射策略对柴油转子发动机缸内燃烧过程的影响

针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于FLUENT软件建立了耦合正庚烷简化机理的二维计算模型,并利用文献数据验证了模型的可靠性。设定喷射持续期不变,对比分析了单次或二次喷油时喷射时刻对燃烧过程的影响。研究结果表明:单次喷射时,缸内压力和缸内温度随喷射时刻的推迟而逐渐提高;喷油提前角为40°CA时CO生成量较高而NO生成量最低。二次喷射时,设置预喷时刻为-40°CA,随着主喷时刻的推迟缸内压力变化不大,CO生成量逐渐降低;当预喷时刻为-40°CA,主喷时刻-8°CA时,与单次喷射时刻为-40°CA相比,保持了较高的缸内压力,CO生成量降低了25%以上,NO生成量有所升高。     

转炉石灰石双渣低成本工艺研究与实践

通过对转炉炼钢前期脱磷和石灰石造渣的理论分析,开发了一种降低成本的转炉炼钢工艺。在脱磷期用石灰石代替石灰作为造渣剂,脱磷结束后,倒除部分富磷渣,然后进行小渣量脱碳,吹炼终点保留脱碳渣用于下一炉脱磷。研究结果表明：与常规冶炼工艺相比,采用石灰石双渣工艺,转炉的石灰石消耗45 kg/t,轻烧白云石消耗20 kg/t,渣料成本10.5元/t,同比石灰双渣法吨钢成本降低9.6元。吹炼终点钢水w（P）控制在0.008%～0.018%,平均为0.011%,满足冶炼工艺的要求。     

基于水冷压缩式制冷循环的CO2水合物海水淡化实验研究

提出一种基于水冷压缩式制冷循环的CO₂水合物海水淡化方法,并进行了CO₂水合物海水淡化实验,实验选取4种不同的初始海水盐度（10‰、20‰、30‰、40‰）,控制其温度为20℃,在4种不同的充注压力（3.6 MPa、3.8 MPa、4.0 MPa、4.2 MPa）下进行实验,考察了初始海水盐度和充注压力对海水淡化效果的影响。结果表明,充注压力越高,初始海水盐度越低,水合反应预冷时间越短。在充注压力为4.2 MPa、初始海水盐度为10‰时,预冷时间最短（15.01 min）,淡化水产量最高（3 172.34 g）,淡化速率最快（211.35 g/min）,淡化水盐度最低（4.49‰）,盐去除率为5.11‰。在充注压力为4.2 MPa、初始海水盐度为30‰时,淡化水产量为2 868.66 g,淡化速率为165.63 g/min,淡化水盐度为6.49‰,盐去除率最高,为8.37‰。充注压力越高,初始海水盐度越低,则淡化水能耗越低。     

华电淄博热电机组扩建工程除灰渣系统设计

对华电淄博热电机组扩建工程2×330 MW抽凝式燃煤供热发电机组的除灰渣系统进行了设计总结,简要介绍了此工程除渣系统和除灰系统的设计特点,并对安装和运行过程中暴露出来的设计问题进行了剖析。本工程除渣系统采用风冷干式除渣机一步上仓方案,取消了斗式提升机,降低了设备造价,运行更加稳定,也相应降低了检修维护费用;除灰系统采用传统的正压浓相气力输送系统,同步设置分选系统,对粗细灰进行分离,更有利于综合利用。     

微胶囊相变悬浮液物理稳定性实验研究

通过实验研究确定制备稳定的微胶囊相变悬浮液必须采用的最优化表面活性剂添加量和悬浮液pH值。采用全功能稳定性分析仪TURBISCAN LAb研究表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)添加量和悬浮液pH值对物理稳定性的影响。结果表明,当SDS质量分数太低,即颗粒表面改性不彻底时,稳定性较差;质量分数太高,容易形成表面活性剂胶束沉淀,并同时加速相变微胶囊颗粒上浮,破坏微胶囊相变悬浮液的稳定性,在选定的SDS质量分数范围内,最佳质量分数为0.2%~0.4%;pH值低于7时,溶液颗粒分散性提高不明显,并且出现加快分层现象;pH值过高时,溶液中OH-过多,压缩双电层厚度,减弱颗粒分散性,溶液稳定性提高受到抑制,在选定的pH值范围内,密胺树脂壳材的悬浮液最佳pH值为8。抑制悬浮液的分层和团聚现象对于其在传热和储热中的应用有重要意义,研究结果给制备稳定的悬浮液提供了可靠的依据。     

温度和pH值对餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵的影响

通过序批式厌氧发酵,以产气量、产甲烷量、厌氧发酵过程中pH值以及有机物降解程度为指标,研究了不同温度、不同初始pH值对餐厨垃圾和牛粪混合厌氧发酵的影响。试验结果表明,温度为50℃时,厌氧发酵效果最佳,其单位产气量(以VS计)为722.98 mL/g,甲烷体积分数最高达62.73%.,有机物去除率为67.5%;初始pH值为7时,厌氧发酵效果最佳,其单位产气量(以VS计)为618.23 mL/g,甲烷体积分数最高达62.4%,有机物去除率为66%。     

储运油泥热解机理研究

利用管式炉,通入氯气和二氧化碳两种不同气氛,研究储运油泥的热解特性.分析油泥的气、液、渣的不同特性,探讨两种气氛下的不同热解特点.二氧化碳气氛下油泥热解的最佳温度为450℃,而氮气气氛下为500℃2.二氧化碳气氛下的渣是致密性渣,氮气气氛下是薄壁型渣.冷凝液中的低烷烃类、单环芳烃,二氧化碳气氛下比氮气气氛下高.而气体成分中甲烷和氢气含量氮气气氛比二氧化碳下高.得出同温度下,氮气的热解程度大于二氧化碳,而且二氧化碳参与了热解反应.     

射流参数对高温空气燃烧影响的数值分析

利用fluent流体软件对一种蓄热式烧嘴燃烧性能的影响因素进行了数值分析。研究发现,适当控制预燃室内一次空气的喷入量,可增大火焰体积和温度的分布数值,增强炉温分布的均匀性和降低NOx排放;对比一次空气和煤气单预热时温度场的变化发现,煤气单预热时,火焰长度长,温度高;当两者双预热时炉膛整体温度显著增大;比较煤气和一次空气不同预热方式下炉温的均匀性,双预热时最好,不预热时次之,单预热时最差。     

10 MW生物质气化耦合燃煤机组发电装置性能试验研究

某电厂生物质气化耦合燃煤机组发电项目于2018年9月8日完成72 h满负荷试运,项目主体是循环流化床气化耦合系统及附属设备,为评价该耦合系统的综合性能,进行了额定负荷下的产气率、气化效率、热效率及对燃煤机组煤耗影响等性能试验。试验结果表明:额定负荷下,生物质气化耦合系统以50%稻壳+50%秸秆作为原料时,燃料量为8. 61 t/h,产气率为2. 09 m~3/kg,气化效率为70. 53%,热效率为87. 65%;以100%稻壳作为原料时,燃料量为8. 57 t/h,产气率为2. 15 m~3/kg,气化效率为70. 04%,热效率为88. 12%;气化耦合系统在75%～110%负荷范围内可稳定运行;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持600 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 291 kg/h;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持500 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 122 kg/h。