非道路中小功率增压柴油机排放控制试验研究

为了改善非道路用中小功率直喷增压柴油机3100E的排放性能,使之达到2008年开始实施的美国环境保护局(EPA)第4阶段非道路用柴油机排放标准的要求,通过试验优化了高压油管内径、减压阀容积、供油提前角等喷油系统参数及燃烧室几何形状,系统研究了这些参数对发动机NOx和颗粒物(PM)排放的影响。试验结果表明,在保持发动机动力性及经济性的情况下,合理优化匹配喷油系统参数和燃烧室设计,可以改善该机的燃烧过程,有效降低发动机的有害物排放量,使之达到美国环境保护局第4阶段排放标准。     

基于MC算法改进的发动机内流场数值模拟可视化应用研究

基于Marching Cubes算法改进,通过对每个顶点与三角片之间邻接关系的计算,获得交点法矢,解决了发动机内流系统非规则数据场中等值面的计算。基于流函数的矢量线生长法,避免数值积分导致的误差,完成了一种将矢量场转化为标量场处理的新思路。应用面向对象技术,采用Visual C 6．0编程,结合CUB100四冲程发动机数值模拟技术,进行了应用研究,实现了发动机内流场中等值面及其体绘制、二维刺猬图和流线的生成。     

二甲醚燃料均质压燃燃烧研究

在一台压缩比为16.5的2135柴油机上实现了纯二甲醚(DME)的均质充量压缩燃烧(HCCI)燃烧方式。试验结果表明,DME的HCCI燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于0。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷变化不大。对DME的HCCI燃烧机理等进行的研究表明,由于纯DME的着火比较早(上止点前28°CA左右),发动机只能在中低负荷较小范围内运行。为了扩展发动机运行工况,控制HCCI着火,通过在DME中添加LPG以降低燃料十六烷值的方法和在进气中加入惰性气体CO2的方法来改进和控制HCCI的燃烧。试验表明以上两种方法都可以有效的控制HCCI燃烧,拓展HCCI发动机运转范围。     

《不同截面布置的抗性消声器三维声学性能分析》

用三维声学软件来分析不同截面布置对消声器声学性能的影响，发现：(1)当截面布置只改变排列位置或者位置变动比较小时，虽然大体趋势一样，但是部分频段变化较大。(2)当截面布置不同时，消声器的传递损失在比较大的频率范围内有明显区别。根据计算结果，按照具体排气噪声频谱，就可以在一定程度上对消声器进行进一步的优化设计。     

闭式燃料电池中的液滴脱离时间研究

燃料电池中电化学反应过程生成的液态水经过多孔电极爬升到扩散层表面,并在外力的作用下实现脱离。通过建立闭式燃料电池多孔电极中液态水提升行为的Lucas-Washburn方程,研究液态水在电极内部的提升时间,同时根据液滴的长大与脱离规律,研究不同的电流密度下液滴的自脱离时间,结果表明:相对于液滴的长大行为,液态水在电极中的传输时间可忽略不计,液滴的自脱离时间主要与电流密度有关,电流密度越大,液滴生长速率越快,所需的脱离时间越短。     

计算网格对柴油机喷雾数值模拟的影响

利用通用商业CFD软件STAR-CD对柴油机喷雾特性进行数值模拟,分析了计算网格对柴油机喷雾数值模拟结果的影响。研究表明,计算网格的划分直接影响到气流运动状态和油束的几何形态。随着网格加密,喷雾射流速度不断增大,喷雾油束几何形态变得细长,喷雾贯穿距增大。将Hiroyasu经验公式算出的喷雾贯穿距与CFD数值模拟值进行对比,说明采用网格D模拟计算的值吻合较好,该网格适合于喷雾计算。     

相对湿度对PEMFC水传输和分布的影响

建立了一个二维稳态两相等温的质子交换膜燃料电池模型用于研究相对湿度对电池水传输的影响。模型综合考虑了电池中的动量守恒、质量传输、电荷守恒、催化层中的电化学反应,以及扩散层中液态水的凝结。通过计算分析电池内部的水分布和水传输表明:燃料电池的进气均需要加湿,以保证电解质膜的湿润,使其具有很好的导电能力;阴极进气加湿在75%左右电池性能可以达到最佳;阳极进气干燥对电池的性能影响较大。     

活塞环—缸套摩擦副的二维润滑分析

活塞环—缸套摩擦副的润滑状态直接影响着发动机的正常工作,缸套的磨损状况是决定发动机寿命的重要因素。对活塞环—缸套摩擦副进行了二维润滑分析,考虑了多种因素的影响,联解了二维雷诺方程、膜厚方程和载荷平衡方程。计算结果表明：活塞环—缸套摩擦副的润滑状态受多种因素的影响。同时计算结果也显示,通常采用的一维润滑分析有其局限性,对活塞环—缸套摩擦副进行二维润滑分析是十分必要的。     

多缸内燃机进气系统流动计算的分块结构化网格设计

本文阐述多缸内燃机进气系统分块结构化网格生成的方法,并应用这一方法按照多维流动计算的要求对某一六缸柴油机进气系统进行了贴体分块结构化网格设计计算。其结果表明,该方法不仅适用于结构形状复杂的多缸内燃机进气系统,而且可推广于其它结构形状复杂的流场。     

等温压缩空气储能技术综述

压缩空气储能是解决当前我国遇到的环境问题和能源问题的重要方式之一,其未来的发展方向至关重要。本文综述了不同压缩空气储能系统,通过能量循环效率公式分析了各系统的效率,简要介绍了等温压缩空气实现技术,并结合我国新能源利用率低的现状,提出了一种耦合可再生能源的等温压缩空气储能系统,该系统可作为未来我国压缩空气储能系统可持续的、清洁环保的发展方向。