瞬态气体温度传感器研究

本文介绍了作者研制的瞬态气体温度传感器.针对传感器敏感元件的结构设计，应用等效物理模型，对影响温度测试精度和动态响应的结构参数以及使用方法进行了计算分析.研制出的温度传感器经激波管动态标定，证明其具有百微秒级的动态响应.本文最后介绍了在倒拖工况下，柴油机缸内瞬态气体温度的测试结果．     

连续射击下的枪管瞬态传热模型

针对连续射击过程中周期性瞬态热冲击引发的身管烧蚀问题,建立了身管一维瞬态传热的数学模型。采用能量平衡法,应用交替隐式差分格式(ADI),推导了内节点及边界点的有限差分方程,以经典内弹道数值计算结果为基础,通过VB编程求解了连续射击120发弹过程中某12.7 mm机枪枪管的温度场分布。采用红外热像仪对身管外壁温度进行了测试,数值仿真结果相对于实验结果的误差小于10%,所建模型及采用的算法是有效的。研究得到的枪管温度场的变化规律为更加深入地研究身管烧蚀机理、设计身管结构以及预测身管寿命提供了可靠的理论依据。     

桥丝式电火工品传热模型研究

根据传热学理论,结合桥丝式电火工品传热特点,建立了以径向热损失速率为主要参数指标的桥丝式电火工品传热模型,并对模型方程进行了求解。结合瞬态脉冲试验对传热模型进行研究,发现径向热损失速率随时间和温升发生规律性的变化,径向热损失速率能够反映出电火工品桥丝药剂界面的接触状况。     

FL413柴油机缸内局部瞬态热流的实验研究

本文运用快速响应的表面温度与热流传感器,测量了FL413柴油机缸盖火力面15点的瞬时温度与相对应冷却侧稳定温度。采用热传导反问题求解方法,得到了缸内气体与缸盖表面局部瞬态热流的实验结果。实验结果表明,缸内局部瞬态热流存在明显的差异,以往采用的缸内传热经验公式需要进一步研究修正。     

密闭金属空腔中多孔介质相变耦合传热模型研究

针对外加瞬间高能热源,由密闭金属空腔、腔体中多孔介质、多孔介质中可相变工质组合成的耦合态目标传热特性在航空航天领域的特殊应用需求,基于金属腔体、多孔介质中不可压缩流动相变工质的能量守恒、动量守恒、质量守恒等原理,以低气压环境下应用的复杂物理结构的密闭金属腔体为研究对象,建立了由高能高效热源-金属空腔-多孔介质-多孔介质中可相变工质的相变过程的传热特性的数值计算模型,通过典型物理参数状态的仿真,获取了密闭腔体内温度、压力、相变等特征参数随时间和空间变化的数值模拟结果,关键参数的仿真结果与已有试验结果对比一致性好,同时温度、压力、相变等特征参数的变化规律与传热传质理论相吻合。结果表明该建模方案思路的正确性以及仿真结果的有效性。该传热模型可推广应用于激励热源的优化设计、密闭耦合态目标的综合性能优化。     

桥丝式电火工品瞬态脉冲试验中桥丝的轴向温度分布

依据传热学的基本理论,结合电器学的原理模型对桥丝式电火工品瞬态脉冲试验中桥丝的轴向温度分布进行了研究,在假设模型的基础上得出了桥丝段和脚线段的导热方程,利用方程的初始和边界条件对方程进行求解,研究得出在一定时间阶段桥丝的轴向温度分布规律.     

柴油机瞬态烟度测量研究

从许多国家排烟标准的演变看出,试验规范在不断地向动态发展,同时对测量仪器的性能提出了更高的要求。参考国外发展情况,试制了一种内装式全流消光烟度计。试验证明此烟度计可适用于柴油机瞬态烟度测量,很有发展潜力。     

柴油机冷却系统瞬态响应研究

建立了某型柴油机冷却系统数值仿真模型,针对变工况下冷却系统的响应问题做了仿真研究,分析了不同单一系统参数和多参数对柴油机出水温度的影响.结果表明,改变不同单一系统参数,柴油机出水温度达到稳定状态所用时间不同,但都相对较短,而改变多个系统参数所用时闻则相对较长.通过该型柴油机热平衡实验,在外特性上验证了该冷却系统仿真模型...     

火炮装药着火过程的辐射传热

本文简要论述装药着火计算中考虑辐射传热的必要性,及其它对火焰传播计算结果的影响.给出了膛内辐射传热系数的近似表达式。     

装甲车辆柴油机变工况传热研究

釆用CFD软件建立了柴油机流体一固体耦合传热模型。针对某型装甲车辆柴油机进 行台架实验,将仿真结果与实验数据进行对比分析,验证了仿真结果的准确性。结合智能化冷却系 统的设计要求,进一步研究了该染油机在2 200 r/min、2 000 r/min、l900 r/ min不同负荷工况时,冷却水进口温度的变化规律及其原因,为制定合理的智能化冷却系统控制策略提供了参考依据。     

强化柴油机整机散热量变化的对比分析

对某型柴油机在大幅度强化后整机散热量的变化规律进行了研究。利用整机性能仿真与燃烧室受热零件（活塞、缸盖、缸套、气门）温度场仿真之间的相互耦合计算,得到了较为准确的强化前、后受热零件的温度场、热流分布以及整机散热量变化规律;探讨了在柴油机强化过程中受热零件温度场的变化趋势、各项散热比例的变化规律以及可能出现的可靠性问题,并对相关问题提出了解决或缓解的措施。     

发动机推力室燃烧及传热耦合仿真

为了研究推力室工作时内部物理场特点,以某推力室试验件为研究对象,采用独立计算,边界耦合的仿真思想,对推力室的燃烧和传热过程进行仿真,当相邻两次温度误差在1%之内时认为仿真收敛。分析发现推力室壁面在喉部达到最高温度;由于流动通道中冷却剂的流量不同,推力室壁面周向温度分布不均匀;受流动通道横截面积的影响,冷却剂的流速变化剧烈。     

重型车用柴油机排气微粒过滤器的研究

根据国产车用柴油机的排气烟度现状,论证了采用排气微粒过滤器的必要性。文中介绍了作者研制的车用柴油机用排气过滤器的结构、工作原理和试验结果。过滤器用耐热的泡沫陶瓷作为滤芯,对排气微粒的过滤效率60％以上。滤芯被微粒堵塞时用燃烧法进行热再生。反复承受热再生作用的陶瓷滤芯使用寿命在5000公里以上,具有一定的实用潜力。     

燃烧器流动换热性能数值模拟

针对燃烧器内壳体壁面在高温燃气作用下产生变形、裂纹、皱曲和局部过热等故障,该文采用FLUENT软件对燃烧器的流动换热特性进行了数值计算,建立了燃烧器流动换热的物理模型,分析了高温燃气的压力、温度及速度分布、燃烧器内壳体内外壁面的温度分布、冷却水侧的温度分布和压力损失,旨在为燃烧器研发、设计及优化提供理论依据。数值计算结果表明,燃烧器喷管流通面积的减小使燃气的流速急剧增大,对燃烧器球形底部形成强烈冲击,导致燃烧器底部传热恶化,冷却效果不好,出现局部高温;冷却通道内冷却水最高温度小于冷却水压力对应的饱和水温度,冷却水不会发生沸腾;冷却水通道的沿程压降主要损失在螺旋通道内。     

螺旋微反应器内传热过程模拟仿真与尺度放大

为提升微反应器制备含能材料的热安全性,采用基于有限体积法的计算流体力学模拟仿真方法,对螺旋微反应器内结构参数对流动与传热的影响规律进行了研究。结果表明,在螺旋微通道中,连续流动的流体在离心力的影响下会产生连续的二次流扰动方向变化,有助于增强流体的传热性能。增大螺旋微反应器的曲率、减小无量纲螺距值和增大流体流速,能够有效提升努塞尔数和控制沿程阻力系数。螺旋微反应器的传热性能存在“放大效应”,当螺旋管管道半径放大到2.5 mm以上时,热阻系数增大,传热性能降低。将螺旋管的管道半径控制在2.5 mm,能够在维持较高传热性能的同时,使换热流体通量增大了25倍,且压降降低了98.9%。     

掺烧LPG气体燃料对柴油机经济性的影响

对发动机工况、充气效率和过量空气系数、柴油喷射系统和LPG掺烧比例等因素对柴油机经济性的影响进行了试验研究 .结果表明 :柴油机掺烧LPG后 ,高、中负荷工况时能耗下降 ,而低负荷工况时能耗增加 ;充气效率和过量空气系数的变化不会影响经济性 ;适当增加喷油提前角和减小喷油器的喷孔直径 ,增大喷油泵柱塞直径 ,有利于改善经济性 .     

计算柴油机缸内火焰辐射系数的新方法

柴油机缸内的火焰辐射受诸多因素的影响, 用理论分析法来确定它是相当困难的． 由于柴油机缸内火焰辐射特性依赖于缸内的燃烧过程,而燃烧过程中的实际热力状态又可用示功图来分析, 因此本文借助于火焰辐射与缸内热力参数之间的间接关系, 建立了一种以示功图和缸内燃气特征速度来预测辐射系数的计算模型． 用该模型预测的火焰辐射系数计算缸内辐射热流量时, 其计算结果与实测结果基本一致．     

发动机加速过程的试验与模拟研究

发动机的加速过程动力性能对车辆动态性能好坏有直接影响,本文介绍了在一台非增压柴油机台架上进行的各种变速试验结果,并用开发的发动机加速过程软件对该柴油机进行了加速过程的模拟,取得了满意的结果。     

车辆柴油机缸套动载荷磨损计算模型研究

为实现车辆柴油机缸套动载荷磨损的数值仿真计算,基于大修柴油机缸套表面形貌分析,确定并提出了缸套动载荷磨损的模式与简化机理;结合Archard黏着磨损模型和二体磨粒磨损模型,推导了动载荷磨损深度的一般表达式;利用缸套试件磨损试验数据,采用响应面拟合法建立磨损系数中的参数与载荷参数的数值关系,并通过两组缸套动载荷磨损试验对磨损计算模型进行了验证。实测与计算结果对比表明,磨损质量最大计算误差为6.15%,模型具有可靠的精度。     

高原环境下柴油机燃用聚醚型含氧燃料热平衡试验研究

以某型军用车辆柴油机为研究对象,进行了海拔4 500 m条件下的热平衡试验。在控制功率相同条件下,比较和分析了该型柴油机燃用-35号车用柴油和聚甲氧基二丁基醚型含氧燃料时的热量分配。结果表明：高原环境下柴油机燃用该型含氧燃料时,滞燃期缩短、压升率降低、冷却水和排气带走的热量降低、热效率提高,有效缓解了高原环境下柴油机后燃严重和热负荷加剧的问题,是一种适用于高原环境下聚醚型含氧燃料。