某型柴油机高压共轨喷油器结构改进仿真分析

针对某型柴油机共轨喷油器改进设计的需求,建立了喷油器的数值仿真模型,研究了喷油器针阀质量、控制腔容积及供油道长径比对喷油器特性的影响.研究表明在保证针阀结构强度的情况下,针阀质量应该更小;控制腔容积在满足针阀升程要求等条件下也应更小;在确定长径比的条件下,合理安排喷油器的尺寸结构,适度增加供油管的长度和直径可以降低喷油器内部的压力波动.研究为该型喷油器的改进设计提供了技术支撑.     

内燃机进气道流场显示试验研究

采用氢气泡流场显示技术,在水槽中对内燃机进气道内流动进行了试验研究。将若干发泡丝布置在进气道进口,接上电源电解水,在流道内拉出多层流面,利用激光片光源对流场打光,通过高清摄像机记录下流动图像。进气道内流动图像表明:由于进气道方转圆和拐弯不够光滑,导致在进气道下游形成流向涡;此外,在进气道出口附近,气门杆后形成的回流堵塞也较大,这些均不利于进气道流通能力的提高。研究结果表明:氢气泡流场显示技术是一种简单有效的研究内燃机进气道内旋涡流动的新方法。     

燃煤锅炉的脱硫技术

讨论了在以燃煤为主的能源结构下，燃煤工业锅炉是排放SO2和烟尘的大户，并介绍了SO2的危害性。在各种脱硫技术介绍的基础上，认为脱硫方法的效率、经济性以及可靠性迫切需要进一步解决，不能让脱硫装置成为某种摆设。     

超磁致伸缩式喷油器设计与建模

超磁致伸缩材料具有输出大、响应速度快和稳定性强等优势,是驱动电控喷油器的最佳选择.结合材料的输出特性和喷油器的驱动需求,设计了一种超磁致伸缩式喷油器(GMI),并基于AMEsim软件建立了喷油器喷油特性的仿真模型;通过单次喷射仪测试了喷油器的喷油率曲线,对结构设计的可行性及仿真模型精度进行验证.结果表明:不同参数下的仿真模型计算值与试验值十分吻合,具有较高的计算精度;同时,所设计的超磁致伸缩式喷油器既可执行大流量喷射,也能实现高精度控制,喷油性能优良.     

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.     

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。     

高压供油泵凸轮轴润滑特性的热流固耦合分析

受多因素的影响,能量方程过于复杂,在结合能量方程求解油膜温度时需对能量方程进行简化,而简化后的能量方程未必能反映真实的油膜温度。为更好地反映真实的油膜温度,建立一种可代入温度实验数据或导入软件计算的温度数据的黏温效应一维计算仿真模型。基于Workbench实现考虑主轴产生变形及黏温效应影响的油膜-主轴双向热流固耦合分析,研究黏温效应对主轴摩擦副油膜特性的影响,并对黏温效应影响下不同转速下的油膜特性进行分析。结果表明:无论是否考虑黏温效应,主轴转速的增加都将导致油膜压力、温度、最小油膜厚度及主轴形变呈上升趋势;考虑黏温效应时,主轴油膜压力和油膜承载力下降,且随着转速提升,黏温效应对油膜最大压力及承载力的影响愈趋明显,故高转速下尤其需要考虑黏温效应对油膜润滑的影响。     

基于CAD/CFD发动机气道的设计

以应用于实际设计为目的,研究了三维造型设计方法在发动机螺旋进气道设计中的应用。实现了PROE设计以及高精度的流动数值模拟,为气道的设计与改进提供了高效实用的研究手段。讨论了螺旋气道三维建模的基本过程,研究了网格尺寸对计算结果收敛性的影响。最后,以气道试验验证计算结果的准确性。三维设计表明,现代设计方法的应用有益于克服传统设计中的盲目性与局限性,提高产品的自主开发能力与设计制造质量。     

高功率密度柴油机配气机构优化设计

针对原有高功率柴油机配气机构丰满系数较大,其他设计参数距离极限值存在较大裕度的状况,对其进行了优化设计.以配气机构的丰满系数与时面值为优化目标,采用分段函数法对配气凸轮型线进行了优化设计.针对配气凸轮各段不同的运行状态提出限制条件,以确定函数形式以及优化系数,最终得到配气凸轮的型线.对优化前后的配气机构进行了动力学以及进气性能分析,结果表明:在约束条件范围内,配气机构动力学性能与进气性能均有了较大的提高.