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1.
以一款满足国Ⅴ排放限值的高压共轨柴油机活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试分析了标定功率工况下活塞稳态温度场分布和热负荷的大小,结合温度场试验测试结果建立了内冷油道与活塞的流固耦合传热数值仿真模型,仿真分析了活塞销座长度、销孔直径、火力岸高度、同侧回油孔中心间距4个活塞结构参数对活塞传热与结构强度的影响。研究结果发现,活塞的火力岸、内冷油腔、回油孔和销孔处的热流密度较大并出现应力集中。选择活塞销座长度、销孔直径、火力岸高度、同侧回油孔中心间距4个参数,进一步研究活塞结构对其传热及结构强度的影响特征。结果显示,活塞的每个结构参数值改变不仅会较大程度地改变该处的传热性能和应力分布,还会导致其他关键点的应力和温度发生改变,这使得活塞结构修改需更加谨慎。适当增加销座长度、销孔直径和火力岸高度,减小同侧回油孔中心间距,可以改善活塞的受热,也可以降低活塞的整体应力。  相似文献   
2.
为了探究柴油机冷起动的热力过程,在环境温度分别为293.0 K和248.0 K下对某小型两缸柴油机进行了冷起动试验、仿真计算和热力过程分析,建立了冷起动热力过程边界条件,得到了低温冷起动的最低辅助加热量,研究了压缩比对冷起动热力过程能量耗散的影响。研究结果表明:冷起动过程中,能量损失占比最大的是气缸内工质向燃烧室壁面的传热损失。转速上升阶段能量耗散波动较大,而暖机和怠速稳定阶段能量分配趋于稳定。环境温度为293.0 K和248.0 K时的气缸内工质向燃烧室壁面传热损失占比分别为38.55%、36.40%。248.0 K环境温度下的最低辅助加热量为1648.80 J。随着压缩比增大,燃烧延迟角、排气能量、气缸内工质向燃烧室壁面的传热量、缸内工质能量泄漏损失均呈现出先增大后减小的变化趋势,而摩擦功损失呈现减小的趋势,各种能量趋势变化的转折点都在升速阶段的1.90 s出现。  相似文献   
3.
活塞顶面热障涂层可以有效降低活塞工作热负荷、提高活塞使用寿命。以一款非道路高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试了无热障涂层活塞在最大转矩工况下表面19个特征点的温度值,同时采用等参法建立了活塞有限元仿真分析模型,对比分析了活塞顶面热障涂层对活塞温度场和热应力场的影响。研究结果表明:活塞顶面热障涂层能有效降低活塞头部和环槽区域的工作温度,活塞头部顶面区域温度下降幅度为20~32 ℃,一环和二环的环槽区域温度下降幅度为15~18 ℃;但活塞顶面采用热障涂层后,活塞基体顶面黏结层区域的热应力会急剧升高,活塞基体顶面、喉口区域以及边缘棱角处热应力集中现象明显,在活塞顶面喉口黏结层区域最大热应力达到291MPa,易导致热障涂层的剥落失效。  相似文献   
4.
5.
采用计算流体力学的方法,研究了分别含Al2O3、Cu O、Si O2的3种纳米机油在纳米颗粒体积分数为1%、3%、5%时相对于传统机油的振荡传热能力和机油在油腔内流动的规律。结果表明,纳米颗粒的加入改变了流体的物性参数,纳米流体的传热效果比传统机油更好,且内冷油腔的传热系数随着纳米流体体积分数的增加而增加,但对内冷油腔内瞬态机油的瞬态分布和充油率的影响不大;纳米流体的黏度、密度、导热系数、比热容都能影响内冷油腔的传热性能,密度的增加会使流体对壁面的冲击作用更强,从而增强油腔的传热能力;在纳米颗粒体积分数为5%时CuO纳米机油的传热系数比Al2O3、SiO2纳米机油分别高8.2%和14.6%。  相似文献   
6.
为了探究活塞顶面热状态变化规律,以某型增压中冷柴油机为试验对象,采用薄膜热电偶测温法和引线式传输系统对发动机过渡工况下活塞顶面测点瞬态温度场变化规律进行了试验测试研究,并对试验数据计算得到标定功率工况点和最大转矩工况点活塞顶面不同位置测点温度值。研究结果表明:在过渡工况下活塞温度场发生剧烈变化,其中冷启动过程活塞温度变化幅度最大,达到180 ℃;其次是急加速过程活塞温度变化幅度达到140 ℃。急减速工况下活塞各测点温度先迅速升高,约20 s时达到最大值,4个测点A、B、C、D分别为346、341、314、343 ℃,然后温度缓慢降低,约60 s后趋于稳定。在标定功率工况点,活塞顶面最高稳定温度为331 ℃,顶面各测点温差31 ℃;在最大转矩工况点,活塞顶面最高稳定温度为336 ℃,顶面各测点温差29 ℃。  相似文献   
7.
以一款非道路柴油机为研究对象,结合实测活塞温度场建立了活塞环组动力学仿真模型,并通过漏气量和机油耗试验研究验证了模型的准确性。通过正交试验设计进行析因分析,选定顶环开口间隙、二环侧隙、顶环和二环切向弹力作为决策变量,引入支持向量机的帕累托多目标优化算法,以降低柴油机漏气量和机油耗为优化目标,通过K-means聚类算法得到3种优化方案。与原机相比,方案A的漏气量降低了3.69 L/min,降幅达23.50%,而机油耗只减少了0.27 g/h;方案B的漏气量和机油耗分别降低了2.55 L/min和0.49 g/h;方案C的漏气量只减小了1.39 L/min,但机油耗降低了0.44 g/h,降幅达12.05%。研究结果表明适当减小顶环开口间隙和二环侧隙和合理的切向弹力可以有效减小漏气量和机油耗,优化结果可为高效清洁的柴油机活塞环组设计提供理论依据。  相似文献   
8.
为进一步提升柴油转子发动机的性能,对柴油转子发动机缸内燃烧过程进行了研究。此外,考虑到转子发动机在实际工作过程中难以避免的径向泄漏,建立了一种考虑径向密封泄漏的周边进气转子发动机三维动态计算模型,并对模型进行了验证。结合该计算模型,研究了柴油喷射时刻和喷射持续期对燃料分布及燃烧过程的影响。结果表明:当喷射时刻为上止点前80°曲轴转角且喷射持续期为50°曲轴转角时可获得较好的燃烧和排放特性。与原方案相比,缸内峰值压力提升了11.38%,碳烟和CO生成量分别降低了78.71%和92.72%,NOx和CO2生成量有所增加。  相似文献   
9.
基于试验测试数据建立增压柴油机的仿真模型,开展0~4 000m高原适应性研究工作,研究增压柴油机性能及压气机性能海拔变化关系,并研究不同海拔下压气机内部流动状况,分析压气机效率下降原因。研究结果表明:高海拔工况下,柴油机功率、转矩与燃油消耗率下降,进气流量减少,增压压力下降,压气机压比增大,效率下降。压气机子午面的相对总压的低压区域压力较小,叶顶间隙间及叶轮出口高熵值区域增大且范围提前。跨音速流动区域增大,激波损失增大,叶顶间隙流加强,泄漏损失增大,分流叶片压力侧主流与低速泄漏流掺混,尾迹区域增大,掺混损失增加,压气机叶轮内部损失增大。因此高原环境下,压气机效率降低。  相似文献   
10.
探讨余甘子提取物及余甘子、山楂、茯苓等五种复配物对功能性消化不良小鼠的改善作用,为余甘子改善功能性消化不良提供理论依据。构建小鼠功能性消化不良模型,随机分为模型组、对照组、余甘子提取物处理组和复配物处理组,分别采用余甘子提取物低、中、高剂量以及余甘子、山楂等五种复配物连续三周灌胃造模后的小鼠。研究结果显示,余甘子中、高剂量(150 mg/kg、300 mg/kg)提取物及复配物可以增加造模后小鼠的体质量及摄食量;提高小鼠胃排空率和小肠推进率,其中高剂量处理组分别比模型组提高45.16%和58.43%(P<0.05);增加胃蛋白酶活性,其中中剂量处理组增加39.33%(P<0.01);提高小鼠胃动素和胃泌素含量,以高剂量处理组效果最为显著,分别提高了149.89%和86.06%(P<0.01);降低血清活性肠肽含量,其中复配物处理组效果显著,降低了34.12%(P<0.05)。由此可知,余甘子提取物及其复配物均有改善小鼠功能性消化不良的作用,该研究结果可为促进胃肠道功能的产品开发提供新思路,为后续产品开发奠定基础。  相似文献   
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