一个简化的柴油机油滴燃烧模型

本文将油滴蒸发与燃烧模型、热力学模型和燃料雾化模型相结合，建立了一个简化的柴油机油滴燃烧模型。该模型概念清晰，计算工作量少，可调参数少。将该模型与喷油规律相结合，可对柴油机的气缸压力、燃烧放热率和燃油率耗率等等性能进行模拟计算。以２１０５柴油机为例进行计算，结果表明：计算值民实测值吻俣良好，气缸压力的最大相对为６．８２％，燃油消耗率的最大相对误差为１．７％。     

柴油掺水乳化油燃烧速率的计算

为了节约燃料,已有不少人对柴油掺水乳化油的使用和燃烧进行研究.然而,要深入地研究掺水乳化油的燃烧,应需对其燃烧速率进行计算.在以前的燃烧速率计算中,大都采用燃烧纯柴油时相同的计算方法,而没有考虑乳化油燃烧本身新具有的特点,如乳化油中的水份蒸发吸热,燃烧产物中各物质组成成份和纯柴油燃烧时的不同等,因而使其计算精度受到影响.为了精确地计算掺水乳化油的燃烧速率,需根据乳化油燃烧的特点,对计算中所用的能量守恒方程、质量守恒方程和工质热力性质计算式进行修正.在能量守恒方程中,除考虑燃料燃烧放热量dQ_E/d?,缸壁传给气缸内工质的热量dQ_w/d?,工质对外所做的功pdV/d?和工质内能的变化dU/d?外,还需考虑乳化     

增压螺旋进气模拟及其评价参数修正

利用三维CFD方法对某四缸直喷柴油机实际增压条件下螺旋进气进行模拟,考虑了气体的可压缩性.针对不同气门升程下气道中的流场分布、流量系数的变化以及涡流此进行了分析.提出当进气速度大于当地音速时,对评价气道性能参数的流量系数应进行修正,并与稳态试验结果相比,结果吻合良好.为研究增压时进气对性能与排放的影响提供了帮助.     

涡流室式柴油机燃油雾化过程的三维数值模拟

将喷射燃油分为液核区和气液混合区,用Ｋ－Ｈ不稳定性理论和Ｒ－Ｔ不稳定性理论来分别描述其油滴破碎过程,并考虑油滴间的碰撞与聚合,建立了燃油雾化模型将此模型应用到涡流室式柴油机中,进行三维数值模拟计算,得到了涡流室式柴油机油滴雾化过程的一些规律,取得了与高速摄影照片相一致的结果     

涡流室式柴油机油滴破碎和喷雾碰壁的三维数值模拟

根据不稳定性理论,将燃烧室中油滴破碎过程分为ＫＨ不稳定破碎和ＲＴ不稳定破碎;根据Ｗｅｂｅｒ数将喷雾碰壁过程分为粘附、反弹粘附和飞溅附壁射流３ 种模式,建立了油滴破碎和喷雾碰壁的数学模型。根据油滴破碎模型计算所得的喷雾贯穿距离和ＳＭＤ值同试验结果相一致,喷雾碰壁模型计算所得的油滴位置图形与高速摄影结果相一致。将已被试验验证后的模型应用于涡流室式柴油机中, 计算了涡流室内喷雾的发展过程,计算结果与高速摄影结果吻合良好。     

涡流室式柴油机相关火焰微元燃烧模型的三维数值模拟

把涡流室式柴油机不同区域与不同时期的燃烧过程分开处理,将涡流室的燃烧过程划分为３个阶段,即：低温着火化学动力学反应阶段、高温预混燃烧化学动力学反应阶段和相关火焰微元的扩散燃烧阶段,而认为主燃烧室的燃烧只有相关火焰微元的扩散燃烧阶段。用Ｓｈｅｌ着火模型、Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程和相关火焰微元模型来分别模拟低温着火、高温预混燃烧和扩散燃烧过程。开发了三维数值模拟计算程序并对其进行计算,研究了涡流室中瞬态温度场的变化过程。模型预测的示功图和涡流室中的燃烧放热率与试验值吻合良好。     

1.0L经济型轿车发动机开发

介绍了一款自主设计开发的1.0 L三缸十二气门经济型轿车发动机,在发动机排量不变的前提下,进行技术改进,由原来每缸二气门改进为每缸四气门,通过对发动机进排气系统、配气系统、结构强度、发动机水流场等方面的优化设计,使该汽油机升功率达到49 kW/L,在国内同类机型中处于领先水平。     

非道路柴油机进气及喷油系统的虚拟优化匹配

采用三维计算流体力学(CFD)技术模拟了柴油机的进气、压缩、喷雾和燃烧过程,通过组合不同的进气涡流和喷油嘴方案找出各自对柴油机排放的影响,结果表明,降低进气涡流,提高流量系数;减小喷油器安装倾角,缩小喷孔孔径,推迟喷油提前角可以实现NO排放和SOOT排放的全面降低。此外,对2款单缸柴油机的喷油嘴互换性也进行了适当的分析。     

新型燃烧模型在柴油机燃烧模拟中的应用(上)

将每个计算单元分为燃料区、空气区和混合区3个区域,在火焰传播方向上又将每个区域分为已燃区和未燃区,建立了柴油机的三区相关火焰燃烧模型,利用该模型对超多喷孔柴油机和传统柴油机缸内燃烧过程进行三维数值模拟,不仅得到了与试验值相符的气缸压力、NOx和SOOT排放量等结果,而且获得了柴油机缸内混合气的浓度场、温度场、NOx质量...