气门落座特性的数值模拟研究

本采用多质量模型对某些柴油机气门的落座速度、气门冲击力和气门落座反跳现象进行了探讨,分析了它们随结构参数、凸轮型线和凸轮转速的变化关系。结果表明,气门机构的结构参数、凸轮型线及凸轮转速之间存在匹配关系,此关系对气门落座特性有很大影响,设计时要仔细选择。     

组合式带平段避碰函数凸轮及最优设计

本文构造了一种新型组合式带平段避碰函数凸轮型线,同时具有较大的时面值和较好的动力性能,可以应用于具有苛刻避碰要求的配气系统设计中.给出了型线的设计方法;采用较复杂精确的多自由度动力分析模型,对配气系统进行分析;在此基础上,建立了凸轮型线的动态优化设计模型.算例表明,该型线在着重满足避碰要求的同时,使机构具有大的时面值和较好的动力性能,有利于减小余隙容积,提高内燃机综合性能.优化型线应用于某新机型中,取得了良好的实际效果.     

旋转配气机构有限元分析

基于阀体与阀座之间的接触分析，采用热力耦合的有限元方法，对水下航行器旋转配气机构阀体与阀座在复杂位移、力和传热边界条件下的温度场和应力场进行了3D仿真，并且对比了不同阀座材料对温度场和应力场的影响，结果表明，阀体最大应力出现在阀体温度最高、应变最大的进气道部分；阀座最大应力出现在气道孔表面，已接近其许用应力；采用新型浸银炭石墨的阀座材料后能大幅度提高其强度。     

配气正时对柴油机性能影响的数值研究

利用GT—Power软件研究了进排气门正时对柴油机性能的影响，在柴油机高中低3种转速工况下，分别对进气门关闭角度、排气门开启角度以及气门重叠角进行了计算和分析，计算结果可以为柴油机的改进、优化提供依据.     

柴油机进气过程三维瞬态数值模拟研究

利用三维造型软件Pro/E实现了螺旋进气道-气门-气缸的三维实体模型;运用FIRE软件对三维模型进行了进气流动的瞬态数值模拟,获得进气过程中气缸内部流场的速度场和湍动能的变化规律;揭示缸内涡流从多涡流结构向单涡流结构的形成过程.阐述了瞬态模拟和稳态模拟计算方法的不同之处,对两者模拟结果进行了对比,揭示了瞬态模拟的优越性.     

柴油机电动可变气门正时机构特性

高强化柴油机通过实现米勒循环可有效控制爆发压力,进气门晚关角的加大导致有效压缩比的进一步降低,带来启动困难的技术问题,采用可变气门相位技术可有效兼顾爆发压力与柴油机启动的关系。研究设计一种全新的电动可变气门相位控制机构模拟试验装置,该装置由无刷直流电机、少齿差型减速机构及相关的测控系统组成,可实现高响应的相位调节,调节精度为±0.116°. 依 据机构的特征建立系统的数学模型,对电机特性进行试验校核,分析基本调节特性,优选控制初始PID参数。开展模拟台架试验研究,验证正时基本调节特性、启动调节特性及电压影响特性。结果表明：所设计的电动可变气门正时机构可实现基本的正时角度调节,兼顾米勒循环配气相位与启动工况配气相位;启动工况下5 s即可到达最大晚关角;模拟试验条件下,蓄电池电压降低对相位角提前有较大影响,但并不影响相位角延后。     

铝合金齿轮泵泵体半固态挤压成形的数值模拟研究

采用半固态挤压方法生产零部件,可以消除铸造方法产生的气孔或疏松。通过线性回归的方法建立半固态A356铝合金在570～580℃高固相率温度范围内,不同应变和应变速率下的刚粘塑性本构关系。采用商业有限元模拟软件Deform-3D对A356铝合金材料半固态挤压成形齿轮泵泵体的成形过程进行数值模拟,得到成形过程的流动速度场、有效应力应变场、压力-行程曲线等,并对其进行简要的分析,得出成形过程中的金属流动情况。     

格栅翼空气动力特性数值模拟研究

为了研究格栅翼的气动特性,采用数值模拟方法求解三维NS方程组,对格栅翼和平面翼战术导弹大攻角流场进行了数值计算,并重点分析了几何特征尺寸对格栅翼气动特性的影响。结果表明:与平面翼相比格栅翼具有失速攻角大、铰链力矩小等优点;格栅翼的格数、格壁厚度、剖面前后缘楔角对翼面法向力影响较小,对轴向力影响很大。     

平板冲击绝热剪切实验的数值模拟研究

采用Ansys/Lsdyna数值模拟45钢平板冲击绝热剪切变形局域化行为,计算中采用3D模型,本构方程采用热粘塑性的Johnson-Cook模型。为了更好地获得局域化变形的结果。采用网格渐变的方法分析绝热剪切带的萌生和扩展方向。计算结果表明:在一定的冲击速度下,绝热剪切带出现在预制裂纹尖端并与预制裂纹成75°;绝热剪切带产生的临界速度为50 m/s;剪切带的扩展方向为与预制裂纹方向成-10°。     

4气门柴油机缸内涡流形成的试验研究

在稳流气道试验台上,利用热线风速仪对4气门柴油机缸内流场进行了测量,研究了该柴油机缸内进气涡流的形成过程,揭示了进气过程气体流动的特点和规律,并从湍流的角度分析了缸内气流的发展与衍变.研究结果表明,在气缸盖出口流场,气流变化较强烈,湍流强度高,难以形成明显的刚性涡流;沿着气缸向下,由于湍流的作用使缸内流场不断衰减并均匀化,在较远处形成稳定的涡流.     

单向阀响应对液压自由活塞柴油机特性的影响分析

介绍了所研制的液压自由活塞柴油机工作原理和结构特点;通过试验和理论分析相结合的方法,研究了单向阀响应性能对液压自由活塞柴油机液压能输出特性的影响;根据试验结果,提出了改善液压自由活塞柴油机液压能输出特性和优化燃烧过程对单向阀的响应要求.为进一步优化液压自由活塞柴油机工作特性提供了方向.     

带针阀密封式出油阀供油系统参数的研究

本文探讨了在改善非增压6V15V柴油机性能的过程中,针阀密封式出油阀供油系统参数对柴油机性能的影响。当供油速率不变,兼顾喷雾质量与喷油延续期两方面,喷孔流通截面存在着一个最佳值;讨论了柱塞直径对经济性的特殊影响;提出了在喷油泵试验台上予选供油系统参数的方法。     

球阀流的数值模拟与可视化研究

采用CFD商业软件FLUENT,对液体火箭发动机中球阀流场的三维分离流动进行了数值模拟和试验研究,结果表明,球阀开度小于70°时,在球阀内部产生了流动分离,形成一对或多对大小相等方向相反的漩涡.在球阀下游,这2个漩涡相互作用,逐渐消失,并根据仿真结果得到了流量系数随球阀转角变化的曲线.     

高压共轨喷油器针阀开启与关闭过程规律研究

高压共轨喷油器的针阀运动规律直接决定了喷油规律和雾化效果,决定针阀运动规律的因素对改进喷油器结构以及提升雾化效果有着重要意义。自行搭建了高压共轨喷油器仿真模型;该计算模型对喷油器的控制油路中进出油节流孔和球阀区域处,有空化和无空化两个阶段的流量系数进行了优化;结合喷油器的理论分析与试验验证,研究了喷油器针阀的运动规律。结果表明：针阀开启过程分为2个阶段,第1阶段开启缓慢,第2阶段开启迅速,针阀关闭过程只有1个阶段;导致针阀开启过程出现2个阶段是由于喷油器控制室内泄油过程的节流位置由球阀开启处转到了回油节流孔;针阀关闭过程为1个阶段是由于球阀与阀座形成的间隙对控制室内回油过程起主要节流作用;轨压主要对针阀开启第2阶段有影响,而对针阀开启第1阶段与关闭阶段影响很小;随着轨压的升高,针阀开启第2阶段开启速度加快,当轨压达到一定值时,针阀开启第2阶段不再变化。     

火箭弹末段脉冲修正方法研究

立足实际,对火箭弹末制导技术进行了初步研究,提出了一种利用脉冲发动机实现火箭弹末段修正的方法,建立了脉冲修正的控制方程,并对其关键问题进行了探讨和分析。     

脉冲爆轰发动机管壁传热特性的数值研究

为了探究爆轰过程中燃烧室管壁的传热特性,采用CE/SE方法和有限差分法分别对气液两相脉冲爆轰发动机(PDE)内流场及燃烧室管壁的传热问题进行了数值计算; 运用能量平衡法解决了内流场与管壁传热之间的耦合传热问题。计算结果表明,对于燃烧室内任一截面,爆轰波扫过或膨胀波到来时,对流换热强度大,内壁面温度上升快; 单次爆轰时,爆轰波所在区域温度高达2 000 K,管壁靠近内壁面的区域径向上存在较大的温度梯度,靠近外壁面的区域温度几乎没有变化; 当燃烧室管口压力恢复到环境压力时,从PDE头部到尾部,管壁内壁面温度逐渐升高,热量传递区域厚度逐渐增大。     

VE型分配式喷油泵电子控制的研究

本文介绍了高速柴油机ＶＥ型分配式喷油泵电控系统的研制成果．其油量控制机构采用比例电磁铁作为执行元件, 定时控制机构采用高速开关阀作为电液转换元件． 电控单元的硬件系统和具有层次体系的模块化结构的控制软件也在文中作了说明． 发动机台架试验结果表明ＶＥ型分配泵电控系统能够实现预期的控制功能．     

应用激光技术对伞喷喷油嘴喷雾特性的研究

本文应用激光技术对伞喷喷油嘴的喷雾贯穿距离、喷雾锥角、喷雾粒径及其分布等进行了研究，并对伞喷喷油嘴与多孔喷油嘴的喷雾特性进行了比较．