柴油机喷雾过程的相似模拟

从理论上分析了柴油机喷雾过程的相似模拟;在较低的缸内压力、采用“模拟燃料”以及对应的喷孔直径条件下,导出了模拟实际柴油机喷雾过程的相似模拟条件。在实际柴油机的实机和模拟工况下,采用正戊烷、正己烷作为模拟工况的模拟燃料,模拟实际柴油机的工况。采用瞬时取样技术与双曝光全息干涉法,分别对实机工况与模拟工况喷雾过程进行定量测定,验证了本文所导出的相似模拟条件     

气泡雾化喷嘴及其喷雾特性

液体燃料雾化机理和雾化方法的研究，对于强化液体燃料的燃烧过程有重要的意义。气泡雾化喷嘴是一种新型的雾化喷嘴，它与常规喷嘴相比有许多优点，因此对气泡雾化喷嘴的研究具有重要价值。文中着重介绍了国内外对气泡雾化喷嘴的理论研究以及试验研究。     

汽油喷雾撞壁雾化的数值模拟

撞壁雾化是现代直喷式中小缸径发动机中普遍存在的现象,研究撞壁雾化的特性对改善发动机的燃烧具有重要的意义。根据Mundo等人提出的飞溅喷雾撞壁模型,对定容室中的汽油喷雾撞壁现象进行了模拟计算与分析。通过改变壁面温度、壁面粗糙度、喷雾速度及网格数,对比分析了不同条件下喷雾撞壁过程发生的变化,为进一步进行喷雾撞壁试验、完善喷雾撞壁模型提供了参考。     

直喷汽油机中空锥形燃油喷雾的雾化和蒸发模型

高压旋流中空燃油喷雾日益广泛地应用于缸内直喷(GDI)汽油机中，为此发展了一种适合于模拟这种燃油喷雾雾化过程的薄膜喷雾模型．燃油薄膜的破碎过程采用表面波破碎理论来模拟．对Spalding蒸发模型和油滴阻力模型进行了改进，用来计算油滴的蒸发和阻力变形过程，同时引入初始喷雾液团的计算模块．在多维内燃机计算程序KIVA3的基础上建立了改进的数值计算模型，并对不同喷射条件下的定容压力容器中空旋流燃油喷雾过程进行了数值计算，对计算和实验所得的喷雾特性包括油束外形结构，油束喷雾贯穿度和油滴粒径进行了详细的比较，同时对单液滴的蒸发过程也进行了数值计算，油束模型的计算结果与实验结果吻合良好。     

直喷式柴油机喷雾碰壁燃烧过程的计算机模拟

本文以实验和计算机模拟的结果为基础,略去壁面区域复杂的传热、传质及蒸发等物理过程,在汽态喷雾的假设下,建立了以模拟直喷式柴油机喷雾碰壁燃烧过程的燃烧率、NO形成过程为目的数学模型.通过计算结果与实验的比较证明,在汽态假设下,合适的构造子模型可以对该燃烧过程做出模拟.     

直喷式柴油机喷雾碰壁混合的三维数值模拟及实验研究

本文介绍了利用气体流动燃油喷雾混合的大型微机化软件包ＣＦＦＳＭ进行的多种形态喷雾碰壁混合过程的三维数值模拟。为了验证理论工作的精度,进行了必要的实验研究。     

喷雾的格子气模型及其数值模拟研究

本文尝试性地将格子气自动机理论引入内燃机喷雾计算中，通过建立２维格子气的喷雾理想模型，对喷雾场在时间、空间和速度进行离散化，对单个介质粒子作拉格朗日跟踪，对流场节点作欧拉描述，最后计算出喷雾液滴的质量分布。这种方法是在对流体力学中非线性现象研究的基础上产生的，将流场离散成大量抽象的流体微观粒子，这些粒子在规则（或不规则）的离散网格空间，根据一定的法则相互作用和移动，在热力学极限下，通过统计平均来逼近Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程。文中阐述了这种方法的特点，并提出有待于完善和深入研究的问题。     

柴油机喷雾蒸发混合和燃烧的数值模拟

应用一个准维多区模型对柴油机喷雾的蒸发、混合和燃烧进行了数值模拟,提出了求解燃油蒸发过程的油滴直径瞬时变化的简单代数方程,考虑了碰壁对喷雾射流贯穿的影响。并对一台直喷式柴油机的燃烧过程进行了计算,计算结果与试验值符合较好。     

ZS110直喷柴油机喷雾及混合气形成过程的三维数值模拟

利用移植到微机上的ＫＩＶＡ程序对常柴ＺＳ１１１０直喷式柴油机的喷雾及混合气形成过程进行了三维数值模拟，并用数值模拟的方法探讨了喷油嘴喷孔直径一致时对混合气浓度分布的影响，计算结果为该机的改进提供了充分的理论依据。     

柴油机喷雾模型的发展及应用

对柴油机燃油雾化过程进行了简要分析,并简单介绍了喷雾数值计算基本思想和喷雾模拟中应用较多的各种物理模型的类型及特点,详细说明了喷油器内部燃油流动对后续喷雾过程造成影响的原因。同时对目前常用的ELSA喷雾模型不同算法的特点进行了分析比较．并对未来喷雾模型的发展方向进行了展望。     

ZS1110直喷柴油机喷雾及混合气形成过程的三维数值模拟

利用移植到微机上的KIVA程序对常柴ZS1110直喷式柴油机的喷雾及混合气形成过程进行了三维数值模拟，并用数值模拟的方法探讨了喷油嘴喷孔直径不一致时对混合气浓度分布的影响，计算结果为该机的改进提供了充分的理论依据。     

柴油机喷雾蒸发过程的模拟计算与分析

本文以单滴蒸发为基础建立了一个燃料单元的蒸发计算模型，对各种温度条件下燃油喷雾蒸发过程进行了模拟计算。计算结果表明，在高温条件下，喷雾中油滴尺寸分布与油滴蒸发过程密切相关。计算结果与作者运用Ｍａｌｖｅｒｎ粒度分析仪结合截断修正法得到的实验结果进行了比较，取得了良好的一致性，从而验证了计算模型的有效性。并且，运用模拟计算结果对一些高温条件下的喷雾实验现象提出了合理的解释。     

柴油掺水乳化油雾化特性的研究

作者采用高速纹影摄影和同轴激光全息技术,在定容燃烧弹中,从宏观和微观两个角度研究了乳化油束的雾化特性.研究表明,乳化油的雾化特性比纯油好,特别是在高温环境下,乳化油束中发现了单个大油滴"伞状"破碎的雾化现象.作者认为,乳化油中的内相油—水界面的非连续性和高温时水分蒸发汽化对液滴产生的内部扰动,是改善乳化油雾化质量和发生"微爆"的主要因素.     

柴油机喷油器喷孔空泡雾化的研究

作者对柴油机喷孔空泡雾化的特性进行了研究，分析了喷孔内空泡产生的机理，并建立了计算模型。该模型考虑了喷射压力、喷孔几何结构、燃烧室条件、孔内流动损失与空穴因素，为喷雾的多维模拟提供了准确的初始条件。三维数值模拟计算结果表明，空泡雾化促进了喷孔出口液核的分裂，加剧了喷束的二次雾化，以考虑空雾化模型为计算初始条件，其在喷射速度、液滴尺寸（SMD）和贯穿距的计算结果更符合实际喷雾测量。     

预测直喷式柴油机NO排放模型的研究(Ⅰ)直喷式柴油机的燃烧模型

本文介绍了一个有一定使用价值而又相对比较简单的准维柴油机燃烧模型.模型将喷入的燃油喷雾分成若干计算小区,并假定各小区之间不发生传质,各小区吸收喷雾外区域卷吸入的空气和接收喷入的燃油;除利用一系列经验公式计算喷雾的轨迹、空气的卷吸、燃油在喷雾中的径向分布和缸内气体与外界的热交换外,还应用了独立的反应动力模型.     

装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型

发展一个装甲车辆柴油机调速系统的仿真模型。将发动机任一工况下调速器齿杆位置与油门开度和转速联系起来,建立了调速系统静力学和动力学方程;动力学方程用2个一阶微分方程表示,引入连续性函数sigmoid函数代替非连续性函数sign函数,从而能够方便地应用数值积分方法求解动力学方程,并且避免了计算结果的小范围振荡。对一台装甲车辆柴油机调速系统的仿真实例显示,这个模型具有可以仿真装甲车辆柴油机调速系统静态与动态工况和计算调速系统性能参数的能力。     

低速二冲程船用柴油机耦合涡流影响的现象学喷雾模型研究

为了更深入地研究低速机缸内涡流对喷雾的影响,开发新的现象学模型并进行了优化计算。该模型在传统的广安博之多区现象学模型之上加入了涡流效应。在模型中,涡流与喷雾的相互作用被分成两个阶段:一是喷雾破碎前空气与喷雾的互相撞击,二是喷雾破碎后的空气的混合与卷吸。根据这两个阶段不同的物理作用,结合动量守恒定理的推导,可以计算出这两个阶段中喷雾被涡流偏转的速度,从而与喷雾的原速度合成得到喷雾与涡流互相作用的合速度。在这个过程中,开发了液滴蒸发、空气卷吸等子模型使计算更接近实际情况。经过与文献中的试验数据进行对比,发现所开发的模型在不同工况(3MPa～9MPa,400K～900K)下对喷雾贯穿距与形态等参数都具有良好的预测效果。通过模型进一步探索了喷射角度对喷雾贯穿距与形态的影响,为后续低速机喷雾优化提供了理论依据。     

直喷式发动机喷雾模型研究进展

雾化是在点火之前喷射燃油与环境因素发生复杂的物理作用的结果。本文从雾化过程喷嘴内流动、射流破裂、油团破裂、油滴蒸发四个阶段着手,在考虑到雾化过程中所伴随的减速、变形、扩散、缸壁油膜形成、油滴之间碰撞以及油滴与缸壁碰撞等物理现象基础上,综合对比了国际上近年来用实验分析方法所建立的各种相应计算模型的特点、应用情况及不足。分析了选择子模型组合并集成在计算模型(KIVA)中对缸内喷射对象的雾化过程模拟的可行性。最后结合计算机技术的发展指出了雾化过程模拟发展趋势。