CZ175F-1型柴油机燃烧过程数值模拟研究

以CFD软件为计算平台,对CZ175F-1型直喷式柴油机在额定转速工作下进行了缸内燃烧过程的模拟计算,研究了不同喷油夹角、喷油提前角以及不同的进气涡流比对燃烧过程各参数的影响,并提出了优化建议。     

中等负荷工况下汽/柴油双燃料发动机排放特性的模拟研究

针对汽油/柴油混合燃料发动机在均质压然(HCCI)模式,利用缸径100 mm单缸柴油机,控制喷油量在每循环19 mg,转速在2 000 r/min时,通过改变喷油提前角、汽油/柴油掺烧比例、喷油持续角、进气压力等参数,进行发动机排放模拟研究。结果表明,汽油/柴油混合燃料中,选择G50燃料,控制喷油提前角为-40℃A,喷油持续角为14℃A,进气压力为200 k Pa时,在不增加Soot的同时能大幅降低CO和NO。     

直喷柴油机燃用二甲醚的试验研究

在直接喷射式柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,对柱塞有效行程和柱塞直径、供油提前角、喷油压力、进气涡流比、喷嘴型式等燃烧系统主要参数对发动机功率和热效率的影响进行了研究,在燃料供给系统中增加燃油输送泵,消除了气阻,发动机可以在宽广的转速和负荷范围内稳定运行,发动机热效率比原机高３％ 。在优化燃烧系统参数的基础上对示功图和排放的测量及计算表明：二甲醚发动机最高爆发压力、最大压力升高率和 Ｎ Ｏｘ 排放均低于原机,烟度排放为０。试验结果显示了直喷式柴油机燃用二甲醚在降低排放方面的优越性能。     

二甲基醚燃烧过程及其优化的数学模拟研究（Ⅱ）

用作者建立的DME燃烧过程数学模型对DME燃烧过程优化进行了研究,研究了不同喷嘴,不同喷油提前角和进气涡流比对DME燃烧过程及NOx生成的影响,结果表明,供油提前角对DME燃烧过程的影响变化趋势与柴油类似,喷油提前角减小,NOx排放减小,通过增大喷孔流通截面积提高喷油速率和降低发动机的涡流比可以改善发动机的经济性能,但发动机的NOx排放将会有所增加,优化DME燃烧过程措施是燃烧经济性和NOx排放的折衷。     

基于CFD的增压柴油机不同喷油提前角的排放影响分析

在考虑进气涡流比的情况下,对某490增压直喷柴油机不同喷油提前角下的缸内喷雾及燃烧过程进行了三维CFD模拟,给出了4种不同喷油提前角时的缸内火焰、NOx和Soot的时空分布.计算和分析了不同的喷油提前角下,上止点前后喷入缸内的油量比例、着火时刻、上止点温度、最高燃烧温度等对燃烧与排放物的影响.结果表明上止点前后的油量比例对排放有较大影响,对于该机型在喷油提前角较小的情况下,应考虑适当减小喷油锥角以充分利用燃烧室底部的空气.仅靠喷油提前角的变化并不能同时降低NOx和Soot的排量,并通过性能与排放试验进行了验证.     

5000马力高速大功率柴油机燃油喷射系统

本文在介绍5000马力高速大功率柴油机燃油喷射系统喷油泵柱塞偶件、等压出油阀组件及驱动机构、调节机构、润滑方法和安装方式等与插入式、低惯性喷油器、针阀偶件等的主要特点的同时，着重阐述该燃油喷射系统匹配该高速大功率柴油机的性能试验和测试情况，并在获得的供油提前角、喷油提前角、高压油管峰值压力、燃烧始点、最高燃烧压力等具体数据和针阀升程、高压油管压力波、示功图等实测曲线的基础上，对其供油规律和喷油规律进行了初步分析，进而提出一些关于燃油喷射系统的供油特性、喷射特性和该机燃烧始点。燃烧持续时间和最大燃烧压力方面的粗浅看法．     

柴油机PN及NO_x排放特性影响因素的研究

为了研究柴油机颗粒数(PN)及NO_x排放特性的影响因素、程度和规律,以1台12 L车用重型柴油机为研究对象,分析了柴油机转速、扭矩、轨压、喷油提前角、中冷后进气压力和温度分别对PN和NO_x排放特性的影响规律。结果表明:在扭矩、轨压和喷油提前角一定的情况下,随着柴油机转速增大,PN排放逐渐增大,而NO_x比排放呈大幅下降趋势;在转速和轨压一定的条件下,随柴油机扭矩增大,PN排放先下降后上升,在1 400 N·m时出现拐点,而NO_x比排放逐渐减小;轨压、喷油提前角、中冷后进气压力和温度对PN排放和NO_x排放均有较大影响。     

数值计算在顶隙式喷油泵柱塞设计上的应用

利用AVL公司HYDSIM软件对顶隙式喷油泵柱塞进行分析,顶隙柱塞改变了喷油速率曲线,使发动机燃烧柔和,有利于降低NOx和燃烧噪声;同时,分析了顶隙结构参数(磨削深度和磨削高度)对供油提前特性、喷油提前特性的影响;结果表明,采用顶隙式柱塞可使喷油始点提前2.2°凸轮转角,满足配机要求。     

共轨柴油机燃烧系统的匹配研究

在直喷柴油机CA6DE1上安装了高压共轨系统,建立了一套完整的台架试验系统。在试验台上对CA6DE1共轨柴油机进行了性能匹配试验。对喷油器结构参数、燃烧室几何参数和进气涡流比进行了改进和优化。试验结果表明：较高的喷射压力、较小的喷孔直径．匹配较低的进气涡流比和适合的燃烧室形状,同时采取推迟喷油定时的措施;可以改善油气的混合和燃烧过程,减小有害排放,兼顾经济性、动力性和排放性能的要求。     

喷油泵顶隙式柱塞偶件性能试验研究

对喷油泵顶隙式柱塞偶件、非顶隙式柱塞偶件以及等压出油阀、阻尼阀做交叉试验,通过喷油泵泵端压力、嘴端压 力、喷油速率、喷油始点、单喷射油量的检测分析,研究当前直列高喷射压力条件下,顶隙式柱塞偶件的喷油提前特性及 其对喷油泵综合性能的影响。研究结果表明,在喷油泵工作转速与循环油量范围内,顶隙式柱塞偶件较普通型柱塞偶件 而言,有1．8°的喷油提前功能,泵端压力、嘴端压力、喷油速率性能基本一致。除此以外,顶隙式柱塞偶件还可以降低喷 油泵中、低速油量,从而可以调整供油速度特性。     

一种高效率的内燃机燃烧模式

本文探讨了以双燃料发动机为代表的预混合和扩散燃烧共存的复合燃烧模式。认为这种燃烧模式兼有预混合燃烧和扩散燃烧的优点，而且有比传统的燃烧模式更高的热效率。实验证明，采用这种燃烧模式工作的发动机可以有比火花点火式发动机更高的压缩比，有比压燃式发动机更高的燃烧速率。最后对这种发动机的燃烧特性及获得较高热效率的原因进行了分析。     

准均质充气压缩点燃系统燃烧特性研究

准均质充气压缩点燃（QHCCI）燃烧系统是在柴油机上实现稀薄预混合气燃烧的有效方法，建立了一个燃烧过程准维数学模型，结合试验结果，对QHCCI系统的燃烧特性进行了研究。内容包括引燃柴油喷射定时对系统燃烧性能的影响，引燃柴油喷射量对系统的影响，以及发动机工作粗暴的特性。模拟结果与试验结果一致，并发现QHCCI燃烧系统的放热律曲线一般呈双峰，引起爆震的原因主要是引燃柴油喷射量大或喷射早造成上止点附近的大量剧烈燃烧造成的。     

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.     

柴油机预混合燃烧滞燃期的试验

滞燃期是柴油机预混合燃烧当中一个极为重要的参数.在电控共轨柴油机上进行了EGR率、喷油始点、喷油压力、负荷、转速和进气温度等单一参数对预混合燃烧滞燃期的试验研究.结果表明,名义过量空气系数能够帮助解释各试验参数对柴油机预混合燃烧滞燃期的影响.混合气的温度、压力和混合气中O2浓度影响柴油机预混合燃烧的滞燃期.提高进气温度...     

柴油机TR燃烧系统实现低温预混合燃烧的研究

为了验证TR燃烧系统降低发动机排放、实现低温预混合燃烧的能力,在一台经过改造的单缸135柴油机上进行了降低压缩比、燃用柴油-乙醇混合燃料和推迟供油的试验研究.结果表明,压缩比ε降低后,着火推迟,最大放热率增加,缸内最高压力和最高温度降低,NOx排放也降低.但是中高负荷时燃烧速率降低,有效油耗率增加.当燃用乙醇体积含量20%的乙醇-柴油混合燃料时,与燃用柴油燃料相比,着火延迟期延长,烟度大幅度降低.小负荷时缸内最高压力、最高温度、最大放热率和燃烧速率都降低,NOx降低较多;中高负荷时最大放热率高于后者,燃烧速率提高,NOx降低得较少.当供油定时从15°CA BT-DC推迟到13°CA BTDC后,烟度基本不变.     

燃烧室型线对燃烧过程影响的计算分析研究

采用STAR-CD软件对某型高速大功率柴油机的燃烧过程进行了计算分析研究,考虑了缩口、直口、扩口三种燃烧室型线。为了提高计算精度,在计算分析工作前,先利用试验数据进行计算模型系数的标定。最后对计算结果进行了深入的分析,总结了柴油机燃烧室型线对燃烧过程影响的规律。     

锅炉氧煤无焰燃烧技术分析

氧煤燃烧是一种全新燃烧方式,将氧煤燃烧器的表观氧气浓度从30％提高到50％、将O2/CO2混合气改变为纯氧气与再循环CO2烟气分离、将喷嘴速度从50m/s左右提高到200 m/s左右组织炉膛烟气形成高倍率内循环,从而在炉膛内实现高温低氧的氧煤无焰燃烧状态,氧煤无焰燃烧技术能实现煤粉高效燃烧和较低NO浓度排放的统一,锅炉...     

燃烧室压力对燃油喷雾和燃烧的影响研究

采用CHAMKIN模拟分析燃烧过程,基于自行设计的可视化定压燃烧系统试验研究燃烧室压力对燃油喷雾和燃烧的影响。结果表明:随着压力的升高雾化效果逐渐变差;进气旋流可以改善雾化效果;如果进气旋流是高温气体,则改善情况更明显。压力的增加仅加快了反应速率,缩短了着火延迟时间,并没有引起着火过程中温度的很大变化。随着燃烧压力的增加,火焰逐步向燃油喷嘴处移动,可通过提高烟气卷吸率增强气旋效果,使火焰更长,燃烧更均匀,避免烧坏油头及燃烧室内部分温度过高等不良后果。     

直喷式柴油机燃烧压力高频振荡与燃烧噪声的关系

应用声响应法和Sysnoise声学软件进行模态实验和模态分析,研究燃烧噪声高频激励机理．通过有限元方法计算燃烧室空腔在点声源激励下的声压响应,确定了燃烧室空腔在激励力作用下产生较强烈的压力振荡的频率．通过测量发动机缸内压力和噪声,研究燃烧压力高频振荡频率和幅值与时间窗获取的燃烧噪声的关系．燃烧压力高频振荡频率与燃烧噪声高频成分具有很好的对应关系,较高的振荡幅值对应的燃烧噪声值较高．研究结果表明,燃烧压力振荡频率和幅值是影响燃烧噪声高频成分的主要因素．     

内燃机燃烧技术综述

分析了传统内燃机的燃烧技术特点;对围绕节能、环保两大主题而发展的内燃机新技术做了概述,并着重分析了内燃机的新燃烧技术,该新燃烧技术试图吸收现有压燃式以及点燃式发动机的各自优点,使内燃机的燃油经济性以及排放性能得到进一步改善;对新燃烧技术的发展前景进行了展望。