发动机燃用乙醇汽油的空燃比模拟优化研究

应用汽油发动机的缸内工作过程、燃烧发热率和传热系数计算模型,分析了发动机的工作过程及其影响因素.运用GT-POWER建模仿真软件,建立了单缸汽油机燃用E10的工作过程模型;通过模拟计算,研究了空燃比对发动机转矩的影响,以发动机获得最大扭矩为优化目标,在对发动机空燃比的优化方法进行实证分析的基础上,确定了不同转速下,发动机燃用乙醇汽油时的理想空燃比.     

点燃式天然气发动机燃烧过程的试验研究

在点燃式单缸四冲程试验用发动机上, 用高速摄影的方法观察研究了燃烧天然气燃料时不同工况下的火焰传播过程． 结合示功图的分析,研究了不同混合气浓度下缸内气流运动对天然气燃烧过程、发动机性能和ＮＯＸ 排放特性的影响．分析了不同燃烧条件下天然气燃料发动机循环变动的情况．     

点燃式天然气发动机燃烧过程的试验研究

在点燃式单缸四冲程试验用发动机上,用高速摄影的方法观察研究了燃烧天然气燃料时不同工况下的火焰传播过程,结合示功图的分析,研究了不同混合气浓度下缸内气流运动对天然气燃烧过程、发动机性能和NOx排放特性的影响,分析了不同燃烧条件下天然气燃料发动机循环变动的情况。     

空水共用涡轮机气动设计与数值仿真

跨介质航行器是一种具备远程快速打击、重复出入水以及高效突防能力的新概念航行器,而其中涡轮发动机在跨介质航行器不同航行阶段的工作参数差别很大。为解决水下、空中及起飞工况下的空水共用涡轮机的气动设计,结合损失模型的方法提出一种空水共用涡轮机设计方法,通过数值仿真方法验证气动设计方法的合理性以及起飞工况的可行性。研究结果表明：在不同工况下,数值仿真结果与一维气动设计结果的相对误差均在2%以内;使用数值损失分解方法进一步分析了涡轮机的各部分损失,发现叶型损失为空水共用涡轮机的主要损失;水下工况时流场内存在激波和分离涡,部分进气度很小,损失较大;空中工况则流动更为均匀,损失较小;起飞工况时涡轮机工作在非设计点,此时主要依靠水下喷管做功,空中喷管则会产生负功率。该方法可为空水共用涡轮机的优化设计和试验提供参考。     

直喷式柴油机燃用生物柴油混合燃料B50的性能试验研究

对ZS1110TD型单缸直喷式柴油机在不作任何调整的情况下燃用50%生物柴油与50%柴油的混合燃料B50的性能进行测定,与燃用-10#柴油时的性能对比表明在同样工况下,混合燃料的功率、扭矩均低于柴油,燃油消耗率高于柴油.     

发动机缸套—活塞环磨损数值计算研究

为研究使用工况对发动机缸套—活塞环磨损的影响,以某型发动机为对象,基于平均Reynolds方程建立了缸套—活塞环边界润滑模型,根据活塞环受力平衡方程和缸内传热建立了边界条件模型,并基于Holm-Achard磨损机理建立了粘着磨损模型;采用迭代算法,将发动机工况影响计入缸套—活塞环润滑和磨损模型;计算分析了该发动机某一工况循环下缸套—活塞环的磨损,计算与实测结果对比表明:实测与计算曲线趋势一致,上止点附近的计算值与实测值误差不超过5%.     

离心式压气机变工况性能模拟计算分析

本文分析了离心式压气机工作过程,分析了压气机工作性能随工况变化的内在原因,分析探讨了各项损失随工况的变化规律并建立了损失模型。在此基础上完成了离心式压气机全工况性能模拟计算分析程序PREC—PCP,它可以完成离心式压气机工作范围内性能的分析计算与特性图的绘制.利用此程序可以对一般增压器的压气机进行性能分析与计算。对于离心式压气机的性能分析与改进和结构的优化设计具有一定辅助作用。     

固体燃料冲压发动机燃速预示模型及其特性

为准确预示固体燃料冲压发动机的燃速,建立了固体燃料冲压发动机燃速预示模型,编写了预示程序。对以PE、PMAA为燃料的固体燃料冲压发动机进行了34次计算,计算结果表明:在所涉及的工况范围内,燃速随来流空气总温、质量流率以及药柱通道直径、入口直径的变化规律与已有实验结论相同;计算误差的最大值为14.4%,平均值为5.87%;该模型能够准确预示固体燃料冲压发动机中燃速;工作过程中,装药内腔体积随时间呈线性变化;给定的工况下,燃速正比于装药长度的-0.21次方。     

涡轮活塞组合发动机循环分析

为适应大功率特种车辆的需求,提出一种“涡轮活塞组合发动机”,由一台增压中冷柴油机和一台燃气轮机组合而成,具有柴油机单独工作、燃气轮机单独工作和柴燃联合工作3种模式,可根据车辆工况需要采用相应的一种模式工作。这种发动机理应综合柴油机与燃气轮机的优点,具有较高的热效率和功率密度。介绍了该组合发动机的构成,分析其3种工作模式的理论循环,推导相应的热效率和比功的计算公式;在所设定热力循环参数下,计算该组合发动机3种工作模式下的理论循环热效率和比功;搭建涡轮活塞组合发动机GT-Power仿真模型,对选定的由功率相近的某一柴油机和某一燃气轮机组成的涡轮活塞组合发动机进行了额定工况仿真计算。计算结果表明：涡轮活塞组合发动机可以综合柴油机和燃气轮机的特点,是一种值得进一步研究的新型发动机。     

无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机试验研究

设计加工了直径为80 mm的无阀式汽油/空气两相脉冲爆轰发动机,在试车台内开展了10～20 Hz工作频率及0.14～0.16 MPa进气压力工况条件下的试验,研究了脉冲爆轰发动机内燃烧转爆轰过程.通过分析动态压力传感器上采集得到的信号,给出了点火开始至爆轰波形成时间在不同工况下的变化情况.结果表明,脉冲爆轰发动机可以在10～20 Hz工作频率下稳定工作;增大进气压力与提高爆轰发动机工作频率,有助于燃烧转爆轰的形成.研究结果为脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰机理以及设计运行提供了参考.