柴油机模型喷孔内空化与空蚀特性试验研究

在真实喷油器空蚀试验基础上,利用X射线CT扫描检测到了喷嘴内微量空蚀。为获得空化对空蚀的具体影响,搭建了可同时获得喷孔内空化区域和空蚀区域及形貌的可视化试验装置,采用高速摄影技术和电镜扫描(SEM)技术,针对一个矩形喷孔内空化流动和空蚀特性进行试验研究。结果表明:喷射压力越高,喷孔内空化发展越充分,并出现了单相流、不完全空化流、超空化流和水力回流4种不同流态;云空化脱落呈现出一定的循环周期性,且喷孔下游空蚀区与云空化脱落溃灭区非常吻合。结合壁面附近空化区与液相区交界处存在的空蚀现象,推理云空化脱落溃灭和冷凝溃灭是喷孔内空蚀形成的两大因素。     

大深宽比双T形微通道内液-液两相流可视化研究

通过高速摄像对水力直径0.176mm、深宽比2.4的双T形矩形微通道内的液-液两相流动进行了可视化实验研究。改变连续相（硅油）和分散相（水）的流量比,记录分析了微通道不同部位油-水两相流的流型和流型发展演化情况。实验结果表明,在微通道上游T形部位的油-水两相流型主要包括滴状流、弹状流、波平行流和平行流;在微通道的中间部位,绘制了基于水和硅油量纲为1韦伯数的流型图,并将其与相关文献进行了比较。同时,发现微通道内液塞及液滴的长度（量纲为1）与油/水流量比之间存在线性关系,液塞/液滴速度比两相混合物表观速度大,建立了能够准确描述液塞/液滴运动速度的实验拟合公式。最后,研究了液滴在微通道下游T形部位的行为,观察到断裂和不断裂两种模式并进行了分析,给出了划分断裂与否的流型图。     

单颗粒海藻生物质在流化床内燃烧试验与数值模拟

在小型流化床试验台上研究海藻颗粒(条浒苔)的流化床燃烧试验,条浒苔颗粒在流化床中先进行脱水和挥发分的燃烧;接着发生焦炭燃烧,其燃烧过程符合缩核模型,炭核由外向内逐层燃烧,灰层半径几乎不变。通过对不同燃烧时间收集的焦炭颗粒剖面的SEM扫描电镜观察,进一步确定燃烧过程,发现随着燃烧的进行,颗粒内孔隙增大,微孔表面粗糙,局部甚至出现融化。最后建立条浒苔单颗粒在流化床内燃烧的数学模型,模拟结果与试验对比基本符合。     

微自由活塞发动机HCCI着火界限研究

开展微燃烧室里均质压缩燃烧(Homogeneous charge compression ignition,HCCI)可视化试验,进行定性分析,并以试验为基础建立三维数值模拟计算模型;基于丙烷燃烧化学反应动力学机理,提出自由活塞运动与燃烧过程耦合的计算方式,通过编写STAR-CD软件中的动网格子程序,对微燃烧室里均质气体压缩燃烧过程进行了数值模拟研究;分析了各种参数对微HCCI着火特性的影响,得出在理想模型下的压缩着火界限,即当量纲一参数压缩比不小于55时,均质气体总能压缩着火;并揭示泄漏对均质压缩燃烧过程的影响,得出在不同泄漏间隙尺寸下着火界限的变化情况,为微自由活塞发动机的设计提供一定的理论依据。     

甲醇/正辛醇/HCB混合燃料喷雾燃烧特性

基于定容燃烧弹系统,通过纹影法、OH*化学荧光法与背景光消光法及自然辐射光法两套同步光学诊断技术,针对3种不同甲醇添加比例的甲醇/正辛醇/加氢催化生物柴油(HCB)混合燃油,对比分析了不同环境温度、喷射压力下喷雾燃烧特性．结果表明：3种燃油由于反应活性和含氧量的不同,在相同工况下着火延迟期和火焰浮起长度随甲醇比例的增大而增加,使得着火后的喷雾贯穿速度降低．通过对着火延迟期和火焰浮起长度经验公式的拟合,发现混合燃油的着火延迟期、火焰浮起长度与化学当量比的燃油混合分数呈正相关,而火焰浮起长度与燃油的十六烷值呈负相关．所有燃油的火焰浮起长度均小于液相长度,整个燃烧过程中均处于火包油状态,这使得燃烧促进了液相燃油的蒸发,导致着火后液相长度更短．纯生物柴油由于较短的火焰浮起长度和较高的反应活性,其燃烧导致的液相蒸发最为明显．     

垂直多孔喷嘴内部空穴两相流动的三维数值模拟分析

对完全发展了的空穴流动建立起多维空穴两相流动数学模型,对多孔垂直喷嘴进行了喷孔内部空穴两相流动的三维数值模拟。首次提出将计算区域的出口边界延伸至气缸内部,以减小出口对喷孔内部求解区域的影响。对针阀偏心时各喷孔内部空穴流动特性进行了深入的分析研究,阐明了喷孔内部空穴流动特性及其对喷孔出口流动分布的影响乃至对喷雾油束雾化所产生的作用。     

新能源科学与工程专业人才培养探讨

新能源科学与工程专业作为国家确定的战略性新兴产业相关本科专业于2010年首次建立,与之配套的培养方案、课程安排等还处于起步探索阶段。作为第一批设立新能源科学与工程专业的院校,江苏大学具有很好的研究基础和教学积累。论述了国内高校开设新能源专业的重要性,提出了新能源科学与工程专业的培养方案,包括培养目标的介绍、该专业课程的基本设置构想的表述以及指导性教学计划的组织实施,总结了该专业培养计划所具有的特色。     

AutoCAD环境下的泵CAD选型、销售软件的开发

以对ＡｕｔｏＣＡＤ图形系统的二次开发为重点,介绍了水泵计算机辅助选型、销售软件的组成,并且深入地阐述了其中较为重要的性能曲线及安装尺寸图在ＡｕｔｏＣＡＤＲ１４下的获得方法。     

柴油机Urea-SCR尿素喷射过程参数优化及数值模拟研究

建立SCR尿素喷射及催化反应器的三维物理模型,得到在各种不同工况下,排气速度和温度对尿素液滴分布及组分浓度分布均匀性影响,并优化了尿素喷射位置和角度;同时设计安装一款简单紧凑型的混合器,对加装混合器后的氨浓度分布进行了分析,并结合试验归纳出尿素喷射过程对NOx转化效率的影响因素。研究结果表明:排气速度的提高影响喷雾的形态,液膜的生成主要发生在低温低转速工况;改变喷射位置和喷射角度对均匀性影响不明显;安装混合器可以明显改善氨浓度均匀性及转化效率,分别提升0.89%和92%,液膜有一定程度的增加,压力损失600Pa,控制在一个相对较低的水平。