柴油机排气歧管的CFD数值模拟分析

采用CATIA软件建立柴油机排气管三维实体模型,应用AVL FIRE软件对该排气管模型内流场进行CFD数值模拟计算,获得不同排气歧管分支在其排气流量最大时内部的压力场、速度场等.结果表明在总管与支管接口处,压力变化剧烈,能量损失较大,且管内有部分涡流区.对排气管的结构进行优化改进,优化后的结果表明,压力变化剧烈处明显变小,管内部分涡流区减小甚至消失,速度分布更加均匀.     

轴流泵端壁区域流动三维粘性数值计算

本文作者采用通用流场分析软件FLUENT，基于N-S方程，选用RNG k-ε湍流模型与SIMPLEC算法，对轴流泵叶轮内部(及端壁间隙)流动进行了三维粘性数值计算。通过实验验证，表明数值计算结果和实测数据吻合较好。详细分析了叶顶附近流场形态以及叶轮出口轴向、周向速度分布，进行了性能预估。并给出了实验装置图。     

轴流泵端壁区域流动三维粘性数值计算

本文作者采用通用流场分析软件FLUENT,基于N-S方程,选用RNG k-ε湍流模型与SIMPLEC算法,对轴流泵叶轮内部(及端壁间隙)流动进行了三维粘性数值计算.通过实验验证,表明数值计算结果和实测数据吻合较好.详细分析了叶顶附近流场形态以及叶轮出口轴向、周向速度分布,进行了性能预估.并给出了实验装置图.     

柴油机排气微粒过滤器微波再生系统的理论分析

对研制的柴油要排气微粒过滤器微波再生系统进行了全面的理论分析,具体分析了现生腔内存在的微波模式,平滑过滤器的驻波特性以及再生腔的尺寸、过滤体的长度、微波特性、截止衰减器等对微波反射原影响;为柴油机排气微粒过滤器的结构设计提供报理论依据。     

涡流比对直喷式柴油机缸内湍流流动规律的影响

用三维数值模拟的方法研究了不同涡流比直直喷式柴油机缸内湍流流动的规律。涡流比变化时,燃烧室内的湍动能、流场结构及温度分布有很大的差异,本文给出了涡流比对湍动能、流场结构和温度变化规律的影响。     

柴油机喷油嘴内燃油流动三维数值模拟

喷油嘴内的流动状态以及燃油喷射情况在很大程度上影响柴油机的排放和经济性能。鉴于试验和测量受种种条件的限制,可利用CFD软件AVL-FIRE中的混合多相流模型加空穴模型,通过数值计算,模拟了柴油机孔式喷油嘴内的燃油流动状态。模拟出喷油嘴内燃油流动状况,空穴的产生、发展及分布情况。进一步分析了不同燃油喷射压力对喷孔内空穴分布的影响。分析表明,通过本方法可预测喷油嘴内的燃油流动状况,可为喷油嘴设计的合理性指出改进方向。     

内燃机换气系统弯曲管道稳态、瞬态流动的研究

为了提高换气系统流动性能，采用数值计算方法，对内燃机换气系统弯曲管道稳态、瞬态流场进行了研究，模拟计算采用三维、可压、粘性、湍流模型，通过研究发现，弯曲管道曲的流动是典型的三维流动，在管道中出现明显的二次流，使流体显螺旋式前进；管道不稳定流动经一很短时间，便可达到稳定；管道速度发生变化瞬间，入口处产生－高压波，该波沿管道长度方向传播，本文计算结果可作为换气系统管道简化计算和接口边界简化处理的理论依据。     

一维定常气固两相流的数值计算

本文用双流体模型(多连续介质模型),根据统一形式的守恒方程求一维定常气固两相流的数值解,其基本算法用SIMPLE法。结果与文献[8]作了比较,并用于实际工程的计算。     

酸液三维流动反应数值计算模型研究

酸浓度分析计算是酸压模拟设计的重要内容,传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动,认为酸液在裂缝中段塞式地推进,忽略了裂缝高度方向酸液流动及地层重向非均质等因素引起的酸岩纵向反应速度的变化。酸压裂缝的高度延伸过程中必然导致酸液的纵向流动,推导了了考虑酸液压裂缝中纵向流动反应的三维酸岩反应数值模型,该模型能模拟酸液在裂缝流动过程中沿裂缝长度,宽度及高度方向的浓度变化,比传统酸浓度计算模型具有更好的适应性。     

计算网格对柴油机喷雾数值模拟的影响

利用通用商业CFD软件STAR-CD对柴油机喷雾特性进行数值模拟,分析了计算网格对柴油机喷雾数值模拟结果的影响。研究表明,计算网格的划分直接影响到气流运动状态和油束的几何形态。随着网格加密,喷雾射流速度不断增大,喷雾油束几何形态变得细长,喷雾贯穿距增大。将Hiroyasu经验公式算出的喷雾贯穿距与CFD数值模拟值进行对比,说明采用网格D模拟计算的值吻合较好,该网格适合于喷雾计算。     

内燃机分支管道三维不稳定流场的数值模拟

为了提高换气系统流动性能,采用数值计算方法,对内燃机换气系统直分支管道和弯曲分支管道分别进行了稳定流动和不稳定流动的数值模拟计算,模拟计算采用三维、可压、粘性、湍流模型,通过研究发现,分支管道内速度、压力分布比较均匀,在支管入口处有一回流区,最大速度、最大压力以及压力梯度出现在支管、总管接口处总管一侧;在相关尺寸大致相同的情况下,直分支管道与弯曲分支管道流场分布随时间的变化无太大差别;由于分支管分流的作用,两种类型分支管道中各参数随时间变化程度基本相同,计算结果可作为换气系统管道简化计算和接口边界简化处理的理论依据。     

循环流化床锅炉尾气系统优化改造研究

针对垃圾焚烧发电厂循环流化床焚烧炉存在尾气温度过高的现象,对锅炉本体设备及尾部吸热设备进行技术改造,增加省煤器的吸热面积,达到降低尾气温度的效果,节省能耗,同时消除了尾气对环境的污染隐患。     

Y4100Q型柴油机低排放的研究

机内净化技术是降低柴油机微粒与NOx排放的主要技术措施。自然吸气式Y4100Q型柴油机通过对配气、喷油系统和燃烧室结构等进行若干技术改进和优化设计后,可使其排放性能得到明显改善,并满足欧-I标准要求。该技术具有经济成本较低。使用维护方便的特点。     

柴油机尾气余热回收系统的能分析和火用分析

采用R245fa作为循环工质,利用有机朗肯循环回收柴油机尾气余热,从而提高柴油机的燃油经济性。对不同蒸发压力下的朗肯循环热效率和发动机不同工况下余热回收系统的火用效率以及系统各组件的火用损失率进行了计算和分析。研究结果表明,蒸发压力越高则朗肯循环效率越高,工质和尾气之间传热的不可逆损失和蒸发器出口较高的尾气温度使得蒸发器的火用损失率最大,采用余热回收系统回收发动机尾气余热,系统输出净功最高可达18.7 kW。     

JX493柴油机润滑系统分析及改进

通过利用流体仿真软件flowmaster对JX493柴油机润滑系统进行了一维建模,依据所建模型并利用节点压力网络算法对该润滑系统各处的压力、流量进行了仿真计算。根据计算结果对所建模型进行验证,将主油道压力的仿真值与机油泵性能试验中获得的主油道压力的试验值进行比较,两者结果基本吻合,说明所建模型准确。在发动机转速范围之内(1 000~3 600 r/min)选取6个不同的工况对润滑系统进行计算,通过计算分析发动机在不同转速下该系统的流压变化特性,并针对在高转速时机油泵供油量过大而造成驱动功损失的这一情况,对润滑系统进行改进采用叶片式变排量机油泵代替原有的定排量机油泵重新进行仿真模拟计算。根据计算结果比较两者机油泵在相同工况下的驱动功率,当发动机转速为3 600 r/min时,变排量机油泵的驱动功率相比定排量机油泵降低了33.7%,说明通过改进后柴油机在高速工况下的机油消耗量减少。     

船用智能化柴油机排气阀硬件在环仿真试验

为了研究大型低速智能化船用柴油机电控排气阀系统的特性,以研制的硬件在环仿真系统为研究平台进行试验研究.测量电控排气阀系统控制信号、轨压信号和排气阀升程信号,比较不同工况下各信号的差异.分析试验结果,得到电控排气阀执行机构特性及电控单元控制策略.硬件在环仿真系统试验为深入研究船用智能化柴油机排气阀柔性控制特性提供试验验证依据.     

EGR和VNT的匹配对增压柴油机排放的影响

通过可变喷嘴增压器(VNT)和废气再循环(EGR)系统的匹配试验,考察了VNT对发动机排气和进气的压差以及EGR率的影响规律,研究了降低四缸增压柴油机的排放问题。试验结果表明,EGR系统能在不改变柴油机动力性、经济性和烟度排放的基础上,使柴油机NOx排放量降低20%~47%。VNT通过调节废气涡轮增压器涡前压气后的压差,可将EGR率提高2%~12%。     

不同工作条件对柴油机尾气污染物排放特性的影响综述

柴油内燃机的尾气排放是空气污染的重要来源之一,其中污染物主要包括颗粒物、氮氧化物、碳氢化合物、碳氧化合物等,这些物质在不同工作条件下的排放特征具有较大差异。对近5年来关于柴油机尾气污染物排放以及减排措施的研究进行搜集、整理和总结,主要讨论柴油机尾气污染物在不同工作条件(海拔高度、车速、发动机转速和负荷)下的排放特征。结果表明:在高海拔地区的高转速工作条件下,污染物排放情况最严重。分析影响机理发现,不同工作条件主要通过影响柴油内燃机的燃烧温度、进氧量、油气混合和燃烧时间等影响不同污染物的生成情况。提出改善柴油机尾气中污染物排放的措施,为柴油内燃机污染物在不同工作条件下排放特性的研究提供理论指导。目前,对柴油机尾气中常规污染物研究较多,但对颗粒物及气相物质中的有毒有害物质,如持久性自由基等的排放特性及生成机制的研究较少,而其环境风险可能比常规污染物更大,这是未来柴油内燃机尾气污染物研究中的重点内容。     

柴油机高压喷油过程的模拟计算

提出了一种考虑变音速,变密度的柴油机高压喷油过程的模拟计算方法,所得结果与传统计算方法相比,更符合实测值。     

风电—水电互补电力系统潮流计算

介绍了含风力发电的风电－水电互补电力系统如何处理风力发电参数,进行潮流计算的方法,并结合新疆阿勒泰地区布尔津风电－水电互补电力系统计算实例硷证其方法的正确性及可行性。