柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明：在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明：在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。     

冷端系统协同工作下的凝汽器性能数值计算

基于汽轮机冷端系统内部协同工作的实际情况,探讨了准确确定凝汽器压力的数值研究方法。以某600MW机组低压凝汽器及其配套的水环式真空泵为研究对象,采用数值计算的方法模拟凝汽器在不同冷却水温下的工作性能,确定了冷却水温变化引起的水环式真空泵抽吸能力的变化;计算了凝汽器抽气口至水环式真空泵入口抽气管道内的流动压损;在考虑冷却水温对凝汽器与水环式真空泵性能影响以及抽气管道流动压损影响的情况下,实施了与凝汽器实际运行情况相符的确定凝汽器压力的数值研究方法。研究结果表明:抽气管道流动压损对凝汽器压力的影响较小,在凝汽器压力确定的过程中可以忽略;真空泵变工况对凝汽器压力的影响较大,当真空泵工作水温低于设计工况下的工作水温,忽略真空泵变工况的影响将会使确定出的凝汽器压力偏高;反之,则确定出的凝汽器压力偏低;而且工作水温高于设计工况越远,确定出的凝汽器压力偏差值越大。以文中的研究对象为例,当真空泵工作水温高于设计工况20℃,考虑真空泵变工况与否确定出的凝汽器压力相差达到213Pa。     

D150A柴油机气门正时的模拟计算

在一台单缸150柴油机性能方案计算优化的过程中,应用性能分析软件AVLBOOST建立了柴油机模型,在模型校准的基础上,针对该机排气门开启角较大这一状况,以满足功率、燃油消耗率等指标要求为目标,以气缸最高燃烧压力、排气温度为约束条件,对排气正时等进行了改进,为进一步提高柴油机的性能奠定了基础。     

排气管特征参数优化设计研究

对某型柴油机强化后的排气管的主要特征参数进行优化设计;分析了排气管特征参数总管直径、喉口收缩率以及入流角对总体性能及换气损失的影响,其中,排气总管直径对性能影响较大,喉口收缩率次之,排气入流角的影响甚微;并得出满足总体性能指标的排气管特征参数的合理范围。     

一种基于单体泵供油的重型柴油机燃烧系统的开发

采用单体泵供油系统改善喷油特性提高性能是重型柴油机燃烧系统的发展趋势。本研究在现有机型基础上,开发基于单体泵供油的柴油机燃烧系统,通过燃烧系统经验匹配计算,确定了转速、最高燃烧压力、活塞平均速度、进气压力、进气温度以及喷孔方案等参数范围;经过一维性能计算分析,参数选取合理,性能满足指标要求;三维缸内过程仿真分析了两种喷孔方案的喷雾特性、燃烧反应率、放热率等的差异;最后试验验证了燃烧系统匹配是合理的,性能指标实现了大幅度提高。     

燃烧室形状对燃烧过程的影响研究

针对燃烧室形状对燃烧过程的影响进行了研究,得到了喉口直径对喷雾贯穿距离、索特平均直径(SMD)、湍动能、涡流强度、缸内压力、放热规律以及NO-SOOT的影响规律,并通过三维对比分析了燃烧反应率场、温度场、浓度场以及速度场的变化趋势.分析表明:在本次研究中燃烧室喉口直径的合理范围是100～120 mm.     

某单缸机的性能匹配和功率提升研究

根据某型号整机对燃烧过程的性能需求,在单缸机上利用单体泵供油系统,通过不同的喷孔试验方案优化匹配,实现了性能优化和功率提升.     

喷油器的匹配计算

利用发动机工作过程模拟软件AVLBOOST对12缸柴油机的工作过程进行了模拟分析，在原型机的仿真计算结果与试验值符合较好的前提下，提出了综合考虑燃烧室形状、涡流比及喷孔配置等多因素的最优配置方法。试验结果表明，所提出的优化方案是可行的。     

高压共轨燃油喷雾PIV测试研究

对所获得的高压共轨燃油喷雾PIV测试图像进行了处理及分析,获得了喷雾表面波动结构、表面分裂雾化、分裂长度、喷雾局部涡旋等定性分析结果,使用PIV测试系统分析软件INSIGHT进一步处理喷雾图像, 获得了喷雾场液滴速度等信息。