柴油机非稳态燃烧的循环模拟及其实测示功图验证

以燃烧放热模拟函数为基础建立了柴油机非稳态燃烧的环模拟模型，开发了相应的计算程序，对HD6108柴油机进行了计算。试验结果和计算结果对比表明，该循环模拟程序能够较好地预测柴油机非稳态工作时的性能。     

对置活塞式双动力输出柴油机燃烧特性试验研究

建立了对置活塞式机械-液压双动力输出柴油机试验台,通过试验测试该柴油机在机械输出和液压输出条件下的示功图,并计算瞬时放热率,研究对置活塞式柴油机输出不同能量形式时的燃烧特性,将测试结果与输出机械功的传统对置活塞柴油机的燃烧特性进行了对比。研究结果表明:对置活塞式机械-液压双动力柴油机在输出液压功时负荷的增加对缓燃期和后燃期影响更大,并使放热率重心后移。与传统对置活塞柴油机相比,相同工况时液压输出负载的柴油机速燃期放热速率更快,后燃持续期更长。     

双燃料发动机放热率计算和试验分析

提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,模型将气体燃料的燃烧和引燃柴油的燃烧分别进行考虑。建立了由实测示功图求解双燃料发动机放热率的微分方程式,开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并在一台生物质气-柴油双燃料发动机上与传统柴油机放热率计算模型进行了试验验证和对比。研究和试验结果表明,用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏大,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更吻合。     

漏气率对柴油机性能的影响

本文采用模拟漏气的实验方法研究了缸内气体泄漏对柴油机功率，油耗率的影响。并对不同漏气率时燃烧放热过程中的滞燃期，放热率及其峰值，最大累积放热百分率进行了分析，并指出缸内漏气对柴油机性能的影响。     

涡流室柴油机燃烧放热率的计算及其分析与应用

本文提供了涡流室柴油机燃烧放热率的计算方法。运用零维热力学——完全燃烧模型,辅之以工质在主喷口中的流动方程,计算了6105Q型柴油机主、副燃烧室中工质的热力状态及其放热规律,并结合放热率的计算结果对柴油机的变工况燃烧特性进行了分析。     

直喷式柴油机燃烧低十六烷值柴油的研究

通过实测直喷式柴油机燃烧不同十六烷值柴油时的缸内压力示功图,以此计算出相应的燃烧放热规律。通过分析影响放热规律的有关参数,确定了对几项因子通过试验匹配来进行直喷式柴油机燃用低十六烷值柴油机的初步研究。以试验研究为基础,利用神经网络的非线性映射性能得出了燃用低十六烷值柴油机时几个参数的调整方案。     

生物柴油发动机燃烧与排放数值模拟及试验研究

对燃用生物柴油的一台增压中冷直喷式柴油机,利用CFD分析软件FIRE建立了喷雾和燃烧计算模型并进行模拟计算,在理论和试验上对模型进行了研究和验证。结果表明,燃料的十六烷值和粘度对放热率影响较大,模拟计算得出的曲线与实测结果吻合较好。并对柴油机喷油参数改变后燃用生物柴油发动机NO和颗粒物排放进行了性能预测。     

涡流室式柴油机放热率的计算方法和计算程序的精确化研究

本文系统而简要地评述了十多年来涡流室式柴油机放热率计算方法的研究进展。提出以热力学模型和经验模型组成的复合模型作为计算基础具有重要的实际意义。建立了计算通道流量系数的经验模型,精确地测录了国产S195型柴油机的p—φ图,并按自编程序进行了放热率计算。根据作者的实践,对影响涡流室式柴油机放热率的因素进行了分析。研究结果表明,用这种方法得出的涡流室式柴油机的放热率具有明显的合理性。     

涡流室柴油机烧放热率不同计算方法的研究

本文介绍了四种从示功图计算涡流室柴油机燃烧放热率的方法。针对6105Q型涡流室柴油机最大扭矩工况下主、副燃烧室内工质的热力状态以及放热率进行了对比计算,并以计算结果为基础对四种计算方法的计算精度及应用范围进行了分析。     

高速直喷式柴油机高原工况模拟放热规律的研究

本文采用等腰三角形加韦伯函数模型拟合高速直喷式柴油机的放热规律,建立了高原模拟放热规律关系式。根据这些关系,还采用工作过程循环模拟计算程序,计算了部分高原工况柴油机的示功图及性能、等过量空气系数时其性能随大气压力的变化关系和高原下负荷特性。同时还给出了它们与试验结果的比较。     

车用柴油机增压匹配数值模拟研究

使用VC 和Matlab分别建立了柴油机、涡轮增压器、进排气管及中冷器的数值模型,并编制了涡轮增压器与柴油机的匹配计算程序。应用该程序对某柴油机与某径流式涡轮增压器联合工作过程进行仿真计算,得到柴油机的性能参数及与该增压器的匹配数据,最后通过试验结果对数学模型、增压器与柴油机匹配程序的可行性进行了验证。     

船用低速柴油机余热利用调制技术研究

基于仿真软件GT-Power对某型船用低速柴油机开展余热利用调制计算.按有、无动力涡轮两种方案,研究了涡轮增压器匹配及改变废气旁通率对主机性能的影响;并分析了不同喷油正时、排气阀正时对主机性能的影响.结果表明:废气旁通率越大,排气能量越高;通过增大废气旁通率提高排气温度时,若不同时调整涡轮增压器大小会对主机性能产生不利影响;调整涡轮增压器后,随着旁通率的增大,蒸汽产出功率的增幅比不调整涡轮增压器时减少一半;喷油正时越提前,废气能量越低;排气正时推迟,蒸汽产出功率先降后升.     

基于缸盖振动信号的柴油机多工况性能预测

采用小波分析法和时间序列法从柴油机缸盖表面振动信号识别气缸压力,通过对示功图 进行分析计算得到了相应的放热规律;采用双韦柏函数对放热规律进行拟合,建立了双韦柏参数的多工况变化关系式,实现了放热规律的多工况计算,并与工作过程数值计算相结合,从柴油机缸盖振动信号预测多工况性能。     

增压方式对柴油机高原环境下工作特性影响的数值模拟

以一台高压共轨重型柴油机为研究机型,构建了一维热力学模型,首先对比研究了单级增压(single-stage turbocharger,1TC)和二级增压(two-stage turbocharger,2TC)对柴油机变海拔条件下工作特性的影响;然后将2TC的高压级更换为可变截面涡轮增压器,在4km海拔条件下,分析了叶片开度对柴油机性能的影响。结果表明:相较于1TC,2TC可进一步提高柴油机对海拔变化的适应性,特别是在低转速工况下效果更加明显。低转速工况时,可变二级增压柴油机叶片开度在40%～70%转矩最大,有效热效率最高,有效燃油消耗率最低;随着转速升高,增大叶片开度可降低排气背压,减少缸内残余废气,提高增压器效率,NOx排放减少,有效燃油消耗率降低;低转速时传热损失率随叶片开度增加先减小后增加,中高转速时传热损失随叶片开度增大而下降。     

Energy recovery from diesel engine exhaust gases for performance enhancement and air conditioning

The utilisation of exhaust waste heat is now well known and the forms the basis of many combined cooling and power installations. The exhaust gases from such installations represent a significant amount of thermal energy that traditionally has been used for combined heat and power applications. This paper explores the theoretical performance of four different configurations of a turbocharger diesel engine and absorption refrigeration unit combination when operating in a high ambient day temperature of 35 °C. The simulation is performed using “SPICE”, a well known programme commonly used for engine performance predictions. The paper examines the interfacing of the turbocharged diesel engine with an absorption refrigeration unit and estimates the performance enhancement. The influence of the cycle configuration and performance parameters on the performance of the engine operating as a power supply with an auxiliary air conditioning plant is examined. It is demonstrated that a pre- and inter-cooled turbocharger engine configuration cycle offers considerable benefits in terms of SFC, efficiency and output for the diesel cycle performance.     

面向对象的柴油机多功能仿真软件开发与应用

提出了一种发动机通用性能仿真软件的开发思路,并基于此完成了软件开发工作。基于C++语言,设计了一种面向对象的通用程序框架,可以实现多种仿真计算功能,包括稳态下的一维详细计算、容积法计算、实时计算及瞬态计算。气缸、进排气道、管接头、涡轮增压器等主要组件包含多种计算模型,可以根据建模需求进行选择。针对某型中速柴油机,详细介绍了软件性能计算的操作流程,并将计算结果与试验数据进行对比。结果表明,软件有较高的计算精度,而且实时计算功能完全能满足实时分析的要求,实时率可以达到3.92。     

发动机增压器隔热罩的设计与仿真

基于柴油机增压器隔热罩故障模式,进行理论分析与仿真,对原结构增压器隔热罩进行模态和应力对比分析,得出当前应用增压器隔热罩存在风险。设计新型的增压器隔热罩,满足轻量化的设计要求,并且经过仿真计算隔热罩应力和模态满足要求。通过对比试验,新型隔热罩振动速度更低,新型增压器隔热罩具备优越性。仿真与测试结果表明,柴油机增压器隔热罩系统质量变化对的测试结果影响较大。