多温区冷藏运输车气流组织特性研究

多温区公路冷藏运输车比单温区冷藏运输车更能适应货量变化和温度变化需求,车内冷间气流组织方式很大程度上影响冷间温度,采用CFD技术研究了单蒸发器多温区冷藏运输车内上供下回气流组织方式对温度分布影响,并针对温度不均匀问题进行分析探讨,为多温区冷藏运输车的设计优化提供了理论依据。     

微小尺度往复活塞式内燃机极限尺寸的循环分析

建立微型活塞式内燃机性能测试试验台,对微小尺寸活塞式内燃机性能进行测评,并类比各种宏观尺度机型的性能数据.结果表明:微型活塞式内燃机平均有效压力(BMEP)显著低于其他类比机型,燃油消耗率高、有效热效率低和热负荷不高;但平均机械损失压力(FMEP)受转速升高的影响不显著,故能达到较高工作转速,并使其单位容积功率密度反而超过其他类比机型.采用循环模拟数值方法分析微型活塞式内燃机工作过程,揭示BMEP低于其他类比机型的主要原因是充量系数低;而有效热效率低下的主要原因是混合气较浓、燃烧不充分以及燃油在扫气过程中直接排出气缸所致.因此,微型活塞式内燃机进一步微细化的方向是提高运行转速,并改善其充量交换和缸内燃烧过程.热力学数值推演得出微型活塞式内燃机最小极限缸径尺寸在4~5,mm,工作转速在40,000~50,000,r/min.     

热力参数对微尺度发动机燃烧特性影响机理分析

为了研究初始温度和压力对微尺度活塞式内燃机微燃烧特性的影响机理,采用层流有限速率模型和甲醇燃烧化学反应机理及动态网格技术,对其闭口热力系的瞬态预混层流燃烧过程进行动态多维仿真。结合化学反应机理温度敏感性分析和产物反应速率分析技术,从宏观和微观两个角度分析仿真结果,结果表明仿真结果与试验结果吻合较好。随着气体初始温度提高,自由活性基团浓度增加,以具有最大正温度敏感系数的反应为代表的基元反应速率增大,燃烧过程加快,缸内压力和温度增加。随着气体初始压力提高,由于H基竞争基元反应速率随压力增加的增加规律不同,使得部分曲轴转角下燃烧速率反而下降,缸内温度有所下降,但压力显著增加。从整体过程来看,燃烧速率随着初始压力的增大而增大。随着初始温度的增加,以具有最大生成排放物反应速率的反应为代表的基元反应速率增大,排放增加。     

发动机水套冷却性能分析

利用数值模拟对某汽油机的冷却水套进行了冷却性能研究,对原机冷却水套内冷却水的流场分布、冷却水套内壁面换热系数和压力损失进行了分析.计算结果表明:该汽油机冷却水套总体分布合理,设置的8个分水孔各自取到不同的作用;通过大孔B1、B2的流体用于冷却鼻梁区等重点区域,其它孔主要用来将绕流缸体的冷却水引入缸盖,对缸盖冷却起补充作...     

针翅管式相变蓄热器传热特性的实验研究

采用赤藻糖醇作为相变材料,将三维针翅管用作换热元件以强化换热,设计了一套针翅管式相变储热换热器实验装置,对相变储热换热器的充、放热特性进行了实验研究:测定了赤藻糖醇的温度分布随时间变化的规律;改变充、放热流体工况,分析了流量对换热的影响,以及能量随时间变化的规律.实验结果表明:材料温度在120℃附近相变区域内变化缓慢,在换热过程前期变化较快,后期较慢,相变材料温度变化规律一致,但随时间有超前或滞后现象;随着换热的进行,储、放热速度下降.该储热换热器较好地实现了能量的储存和释放,为中温领域相变蓄热技术的应用提供了理论基础.     

微型往复活塞式内燃机甲醇铂丝炽热点火燃烧特性的测评

设计了添加硝基甲烷助燃剂和提高铂丝炽热强度的试验测试,以改善微空间条件下甲醇铂丝炽热点火燃烧的特性。燃烧测试表明:硝基甲烷可明显改善甲醇微空间燃烧特性;随着硝基甲烷含量增加,燃烧始点提前,放热速率加快,燃烧持续期缩短;在硝基甲烷比例为15%的情况下,平均指示压力比无硝基甲烷状态提升了约20%,同时循环变动率大幅降低。提高铂丝炽热强度可使燃烧始点提前,但其循环变动范围却明显增加;燃烧持续期有缩短趋势,但燃烧放热率反而降低;在失火率较高的状态下,提高铂丝炽热强度可明显减少失火循环。添加硝基甲烷助燃剂和调节铂丝炽热强度有助于提高微型往复活塞式内燃机在极限微空间条件下的燃烧稳定性。     

添加剂对微型活塞式内燃机铂丝炽热点火燃烧特性影响的实验研究

针对微型活塞式内燃机采用铂丝炽热点火模式燃用甲醇、乙醇燃料时,失火率高、放热速率低、燃烧持续期长的问题,分别设计了添加硝基甲烷、双氧水添加剂的测试试验。硝基甲烷使着火时刻提前、燃烧速率加快、循环变动降低,而双氧水却使燃烧速率减慢、失火率升高。为分析硝基甲烷对铂丝炽热点火燃烧的助燃机理,分别设计了甲醇和乙醇混合不同比例硝基甲烷的测试试验。结果表明:硝基甲烷可调节燃烧始点从而影响甲醇、乙醇铂丝炽热点火燃烧的平均有效压力及其循环变动特征;硝基甲烷的添加所产生的燃烧始点的提前及燃烧持续期的缩短是循环变动降低的重要原因,但硝基甲烷比例过高时,铂丝炽热点火模式的燃烧始点位置分散、循环变动增大、动力性能下降。