建立汽油机燃烧模型的新方法——分形几何

本文介绍了分形几何应用于汽油机燃烧模型的发展概况。国内外研究表明：汽油机燃烧火焰具有分形特性,因此用分形来描述火焰是恰当的,汽油机燃烧火焰的分形尺度大约在０．１３ｍｍ到几个ｍｍ之间,利用分形建立的汽油机准燃烧模型对发动机性能进行模拟可以很好地反映燃烧过程。     

分形在汽油机准维燃烧模型中的应用研究

针对汽油机的准维湍流燃烧模型进行了发展研究,将分形表示的湍流燃烧速度并入燃烧模型.研究表明：分形是一种模拟燃烧过程的有效手段,通过对分形中低端转捩尺度的选取分析,得出Gibson尺度比Kolmogorov尺度更适合作为低端转捩尺度.     

固体燃料燃烧的分形模型研究

在固体燃料燃烧的分形模型中,把固体燃料（煤）的燃烧用一个整体的分形动力－扩散方程来描述。在燃烧过程中,内部孔洞体积与反应表面积存在分维指数关系,而且反应面积的增长是两种分形增长模式的叠加。同时考虑孔洞合并的因素,得到了描述煤燃烧反应速率的分形模型。燃烧反应速率先增加后减少的规律不仅在理论上得到解释,而且与实验结果十分相符。     

一种建立通用的汽油机燃烧室几何模型的新方法—随机点法

本文运用概率统计的原理，用随机点法建立了一个适用于各种汽油机燃烧室的几何计算模型，可以方便而精确地计算球面火焰在燃烧室的传播过程。从圆筒形燃烧室中火焰传播过程的计算，证实了模型的有效性，运用该计算模型计算了ＣＡ６１０２汽油机燃烧室内火焰传播过程中火焰前锋面积、已燃区体积随火焰传播距离的变化关系。     

利用球面三角建立通用的汽油机燃烧室几何模型

本文利用球面三角学的基本原理,建立了一个适用于各种汽油机燃烧室的几何计算模型,可以精确地计算球面火焰在缸盖凹坑中的传播过程.从立方体燃烧室中火焰传播过程的计算,证实了模型的有效性,并利用该计算模型计算了C A6102汽油机燃烧室内火焰传播过程中火焰面积、已燃区容积随火焰传播距离的变化关系.     

汽油机多区燃烧模型的建立及应用研究

建立了汽油机燃烧过程的多区诊断及预测模型，其中包括 氮氧化物生成模型，在质量燃烧率的计算中，直接反映了紊流对燃烧过程的影响，编制了计算程序，进行了变参数性能预测计算，将已燃区按规定分成若干小区，多区模型更能真实地描述缸内的燃烧现象。     

汽油机正常燃烧化学反应机理模型

汽油机气缸内压力循环变动与初始火焰核生长的化学反应机理及流动状况关系密切.改善初始火焰核处的流动状况,提高点火能量等可以减少缸内压力的循环变动,但通过化学反应动力学途径例如利用光引发支链反应所需的链载体,提高初始火焰核处的化学活性,则也可减少缸内压力的循环变动.     

透过燃烧图像对汽油机湍流火焰分形特性的试验研究和模拟(英文)

汽油机湍流预混燃烧的火焰结构具有分形几何的自相似性.利用基于分形理论的燃烧模型对发动机的燃烧过程进行了模拟计算,并将计算结果与试验数据进行了对比.试验采用自行设计的以光学发动机和高速摄像机为核心的系统,通过对拍摄到的湍流火焰照片经过图像处理来获取火焰的分形维数、火焰面积、湍流火焰速度等特性参数.研究结果表明:试验结果和模型计算值吻合得较好,分形燃烧模型是一种有效的模拟发动机工作过程的手段,具有良好的预测精度.     

基于分形理论的柴油引燃天然气发动机燃烧模型

以柴油引燃天然气发动机为研究对象,针对柴油引燃油的扩散燃烧和天然气气体燃料的均质预混燃烧的特点,分别建立了引燃油多区燃烧模型和基于分形理论的预混天然气气体燃料燃烧模型.在试验验证所建模型的基础上,分析了引燃油量、喷油提前角和发动机转速对柴油引燃天然气发动机性能的影响.研究表明,适当增加引燃油量和减小喷油提前角可以降低柴油引燃天然气发动机的最大缸内压力升高率,从而有利于遏制柴油引燃天然气发动机高负荷时的爆震倾向.     

汽油机准维燃烧模型中质量燃烧率的改进

本文对汽油机准维湍流燃烧模型进行了深入研究。在质量燃烧率方程上,发展了一种基于指数规律变化的燃烧模型,模型认为不同时期形成的涡其燃烧过程是彼此独立的,单个涡的燃烧率变化曲线呈指数形式。     

汽油机火焰传播几何模型的应用研究

本文介绍在分析汽油机火焰传播过程的基础上,开发了一个实用软件,该软件能有效地计算火焰前锋面积,已燃区体积和传热面积随火焰传播距离的变化情况,它适用于各种燃烧室,并能考虑燃烧室形式,火花塞位置等几何因素影响,这对后期汽油机工作过程循环模拟研究具有重要的实际意义,通过ＭＴ１００机型的实例测试,证明了软件的可靠性和实用性。     

汽油机火焰传播几何模型的应用研究

本文介绍在分析汽油机火焰传播过程的基础上,开发了一个实用软件。该软件能有效地计算火焰前锋面积、已燃区体积和传热面积随火焰传播距离的变化情况。它适用于各种燃烧室,并能考虑燃烧室形式、火花塞位置等几何因素的影响,这对后期汽油机工作过程循环模拟研究具有重要的实际意义。通过 Ｍ Ｔ１００ 机型的实例测试,证明了软件的可靠性和实用性。     

汽油机燃烧过程模拟分析

建立了汽油机燃烧过程的双区和多区诊断及预测模型,其中包括火焰传播模型。在质量燃烧率的计算中,直接反映了紊流对燃烧过程的影响。编制了计算程序,进行了计算与试验对比分析,计算结果与试验结果两吻合良好。同时进行了变参数性能预测计算。     

汽油机加速工况多区燃烧模型参数的研究

详细地介绍了汽油机加速工况时多区燃烧模型的建立过程.分析了加速工况和稳态工况下模型的区别,提出了加速工况时对稳态工况下模型的空燃比、充气效率、传热系数进行修正的方法.     

二甲醚发动机燃烧模型的建立

根据直喷式四冲程柴油机的工作特点,结合传统柴油机的燃烧模型,建立适合于二甲醚发动机的燃烧模型,并进行模拟计算。模拟结果与试验结果比较吻合,表明该模型具有一定的适用性。     

汽油机富氧燃烧过程火焰传播模型研究

针对汽油机的燃烧特点,研究汽油发动机富氧燃烧技术及燃烧过程中氧元素的作用机理,从燃烧火焰传播速度出发,把进入气缸助燃的空气中氧气的体积分数作为主要因素,建立汽油发动机富氧燃烧火焰湍流传播模型,来反映汽油燃烧的速率和燃烧火焰的传播特征.在Honda G200汽油机上进行了相关试验,结果表明,所提出的富氧火焰传播模型能够较好地模拟汽油发动机的燃烧及动力性能.     

电站锅炉燃烧系统仿真模型的建立

在电站锅炉实时仿真系统中,人们多采用传统的零维模型对燃烧系统建模。因为仿真的目的就是要模拟实际系统在整个工作范围内的动态行为,但是零维模型对燃烧系统这一复杂过程进行了过分的简化,因此当系统运行的负荷在较大波动时,零维模型与实际系统之间将会产生很大的误差。本文在适当的假设条件下建立了能反映燃烧系统内部状态的一维模型,并对模型进行了仿真,仿真结果说明了本模型具有很高的精度。该模型已应用于一台210MW火电机组的仿真中,说明了它的适用性。     

柴油机实时仿真中燃烧模型的建立

通过对柴油机燃烧过程的分析,具体介绍了针对4JB1柴油机建立并用于发动机硬件在环实时仿的燃烧放热模型。出于实时性考虑,采用零维单区燃烧模型,在实时仿真系统中将Wiebe模型和Wat-son模型有机地结合使用,既可方便快捷地获取任意工况下的模型参数,又能保证燃烧放热规律与实际相符。试验证明模型性能良好,为发动机硬件在环实时仿真系统的进一步研究奠定了基础。     

四冲程汽油机 CAI 燃烧放热率模型研究

通过大量试验数据分析,提出了适用于四冲程汽油机可控自燃（ControlledAutoIgnition,CAI）燃烧的放热率模型。研究发现汽油机CAI燃烧在低温时有少量放热,因此,放热率模型包括两个阶段——低温缓慢自燃阶段和高温迅速放热阶段,与一维发动机模拟软件GT-Power相耦合后在相同试验条件下着火时刻及平均指示压力PIMEP的计算结果与试验结果偏差较小。此模型可用于进行发动机预测、设计以及控制策略的研究。     

内燃机燃烧火焰的分形特征研究

介绍了发动机湍流预混燃烧火焰分形研究的进展,分析了湍流火焰分维测量的数盒子法、修正数盒子法及其优缺点,讨论了火焰特征尺度、内外截点的尺度及维数D与各参数之间的关系。