内燃机活塞不稳定传热数值分析方法

在轴对称不稳定热传导有限元分析模型的基础上,着重分析了内燃机活塞与缸套耦合系统的不稳定传热的各种情形,划分了活塞的网格,考虑了燃气与边界的对流和热辐射非线性热交换条件下运动着的活塞、活塞环与缸套之间的相互作用和影响,可以预测上述系统各部分的温度波动分布,瞬态温度场以及瞬态热流分布。     

数值模拟涡轴发动机燃烧室流场

本文运用贴体坐标系统对涡轴发动机燃烧室流场进行了数值模拟。采用ＴＴＭ的非正交贴体坐标网格来处理燃烧室的曲线壁面边界。并把ＳＴＭＬＥ算法应用用到曲线坐标下求解各守恒方程，紊流粘度是用双方程ｋ－ε模型来估算，紊流燃烧模型采用按简单的化学反应系统假设的Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ－ＥＢＵ模型，采用热流法辐射模型来估算辐射通量和燃烧室壁温及出口温度分布，计算结果令人满意。本文提供计算方法可供新型燃烧室设计方案选择用     

陶瓷活塞轴对称非稳定传热子结构有限元分析

本文采用非稳定热传导子结构有限元方法,分析了陶瓷活塞二维非稳定温度分布.计算分析中采用迭代方法处理陶瓷材料导热系数随温度变化的非线性问题;利用计算机辅助形成微米级(μm)细小的活塞有限元网格.文中还讨论了边界条件和初始条件的处理方法.     

某型涡扇发动机燃烧室三维数值模拟

使用FLUENT对某涡扇发动机环形回流燃烧室进行了冷热态流场的三维数值模拟.比较了Standardk-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε三种湍流模型,涡团耗散、平衡PDF两种燃烧模型及两种不同燃油雾化直径的数值模拟结果;比较了考虑火焰筒壁换热、大弯管冷却孔前后的数值模拟结果;分析了燃烧室性能.得出如下结论:R...     

某型航空发动机燃烧室等离子体助燃的数值研究

为开展等离子体助燃技术在航空发动机燃烧室中的应用研究,利用Fluent软件对某型航空发动机环形燃烧室进行了等离子体助燃的数值计算,设计了等离子体助燃的数值计算方案,对比分析了正常燃烧状态条件和等离子体助燃条件下的数值计算结果.结果表明:从主燃孔实施助燃后火焰筒内的高温区向主燃区移动,煤油在主燃区燃烧得更充分,燃烧室出口截面的平均温升增高约57.97 K,燃烧效率提高约2.42%;出口处温度分布均匀性有所改善,燃烧室出口处截面温度的分布不均匀系数下降达21.82%;提高了燃料燃烧完全程度,燃烧尾气中CO的体积分数下降约13.58%,极大改善了燃烧室的性能.     

某航空发动机燃烧室天然气湿燃烧数值模拟研究

针对某型航空发动机燃烧室,探究将其改造为天然气湿燃烧低污染燃烧室的可行性.采用计算流体力学方法,研究了压力(1～2.33 MPa)、空气预热温度(510～790 K)及加湿比例(0～2.0)对温度分布、污染物排放的影响.通过Chemkin软件进行参数化计算,对全局当量比进行补偿,以确保燃烧室出口温度均达到设计值.计算结...     

燃烧室结构对微型摆式发动机燃烧过程影响的数值模拟

基于Fluent-CFD软件建立了摆臂自由运动条件下的微型摆式发动机内燃烧过程三维动态网格数值模型,采用正丁烷氧化一步反应机理模拟了三种内径的燃烧室内流动与燃烧过程,考察了燃烧室内径对系统性能的影响。结果表明：增大内径可以减小燃烧室底部区域燃料残留,促进燃烧更快完成,提高燃烧室内的峰值压力和缩短峰值出现时间,有利于提高发动机的输出功、功率密度和效率。     

柴油机燃烧室流场三维数值模拟分析

柴油机燃烧室的设计,通常以经验设计为主,要通过实机实验,比较得到较优燃烧室形状,周期长,费用高。本文通过模拟不同形状燃烧室内的三维流场,分析缸内气流运动规律,评述了不同燃烧室形状的优缺点。     

陶瓷发动机

早在七八千年之前的新石器时代,我们的祖先就能制造陶器了。陶器是当时人类的主要生活用品之一。我国就是一个陶瓷古国。在我们今日的现代生活中,家家户户也都离不开陶瓷。每个家庭几乎每天每日都得使用陶瓷制品,这样说并不过分。     

旋流冷壁燃烧室燃烧性能的数值分析

为进一步深化对中心空气射流及相关参数影响燃烧室性能变化规律的认识,采用雷诺应力模型(RSM)开展了有无中心空气射流、射流速度与射流孔径对燃烧效果影响的仿真研究。结果表明:增加空气中心射流以及改变相关参数能提高燃烧效率的主要原因在于湍流强度的增强改善了传热性能。壁面附近的协同角是影响旋流冷壁效果的重要因素,协同角越接近90°,越有利于获得较好的冷壁效果。     

燃气轮机燃料轴向分级燃烧室的数值分析

为改善燃气轮机燃烧室的火焰筒壁温较高以及污染物排放等问题,提出了在火焰筒的壁面增加二次燃料喷口的轴向分级燃烧模式。利用ANSYS CFX软件并根据化学反应机理计算和分析了燃气轮机轴向分级燃烧室的流场和温度场,并与非分级燃烧室的结果进行了比较。结果表明:增大二次燃料比例可以使火焰筒壁面温度降低、出口污染物质量分数及出口不均匀系数减小,但出口平均温度会随之降低,导致做功能力减小。过量空气系数会影响火焰筒壁温、出口平均温度与NO质量分数。合理的二次燃料比例区间取决于多个条件。     

柴油机陶瓷燃烧室壁面的传热

1.热损失的意义关于发动机冷却损失的定义及其对性能的影响,因其测量复杂而难以确切说明,因此经常引起实用上的误解。热流密度q表示在单位时间、单位面积燃烧室内燃气和壁面之间的传热量,用下式表示: q=α_g(T_g-T_w) T_g与T_w分别表示瞬时的燃气温度和壁面温度,α_g表示燃气与固体壁面间的传热系数。     

陶瓷喷涂涡流燃烧室的研究

目前陶瓷绝热发动机的研究方案主要有:用陶瓷材料制造燃烧室周围的整体零件;在燃烧室周围镶嵌陶瓷隔热层;在燃烧室表面上喷涂陶瓷材料。由于陶瓷为粒状材料,不论用何种方式烧结成零件,其内部都存在无数微观裂纹,并在机械应力或热应力作用下会迅速扩大,致使零件断裂。在陶瓷零件探伤和机械加工的难题尚未解决前,陶瓷零件或陶瓷镶块的发动机尚不能得到应用。然而,等离子喷涂技术已较成熟,研制陶瓷喷涂燃烧室是可行的。     

集热墙不稳定传热问题的反应系数解法

本文用反应系数法取代目前在特朗贝式集热墙不稳定传热计算中传统的差分解法,不仅可以节省计算机的内存和机时,方便地求得集热墙体的内外表面温度,而且更适用于计算由多种材料层构成的复合墙体,输入格式简便。另外,本文还对集热墙夹层空气流道的流量计算方法作了改进,给出了可用直接法求解的集热墙热平衡联立方程组。     

燃气轮机燃烧室流场数值计算研究及分析

对燃气轮机逆流式环形燃烧室,热态三维流场的数值模拟问题进行了研究,建立了三维计算模型,生成了数值计算网格。数值模拟研究表明,改变燃烧室的几个结构参数,可以得到更加合理的流场。通过对关键截面的流动分析,可以判断燃烧室设计的合理性,为进一步优化燃烧室结构设计、改善流场奠定了基础。     

燃气轮机燃油燃烧室改用双燃料流场数值分析

针对燃气轮机燃油燃烧室改成双燃料燃烧室对燃料喷嘴进行一体化概念设计,并采用CFD技术对其双燃料燃烧流场进行数值模拟。针对燃烧室燃用C7H16和裂解气燃料的不同情况,采用标准κ-ε湍流模型、化学平衡条件下的快速化学反应系统和简单概率密度函数（PDF）燃烧模型、液体燃料的喷雾模型以及SIMPLE算法。模拟并对比分析了两种燃料燃烧时的燃烧效率、出口温度均匀性、壁面最高温度以及速度分布等参数随工况变化的趋势,并得出结论：1）不同燃料燃烧时的流场特征基本保持一致;2）裂解气燃料燃烧时,其燃烧效率较高,但出口温度均匀性较差;3）在加入相同焓值的燃料进入燃烧室时,裂解气燃料燃烧得到的出口温度低于燃油的燃烧状态。     

基于数值模拟的旋流燃烧室热利用率分析

以某种新型的带直流孔的旋流器为研究对象,运用商用CFD软件Fluent对旋流燃烧器冷态/热态流场进行模拟,探索新型的带直流孔的旋流器对燃烧室性能的影响。对传统旋流燃烧室和新型旋流燃烧室进行热平衡分析和比较,并在此基础上研究旋流器结构对燃烧室整体热利用率的影响。热力学分析的结果表明带直流孔的旋流燃烧室的燃油燃烧效率比传统的旋流燃烧室要高,为证明带直流孔的旋流器的优势提供了很好的理论支撑。     

高温燃气轮机用陶瓷燃烧室的研制

在火力发电系统,从燃料的多样化以及提高成套设备热效率的观点来看,由燃气轮机和蒸汽轮机组成的联合发电设备正在越来越引起人们的关注.目前,在日本根据通商产业省的“月光计划”的要求,正在进行以液化天然气为燃料的高效率燃气轮机的研制工作.     

非直喷式柴油机用的陶瓷燃烧室

<正> 著名的日本马自达汽车制造厂为非直喷式车用柴油机开发出全陶瓷涡流燃烧室,这种燃烧室的整个内壁全由绝热性能良好的精制陶瓷材料所制成。由于涡流室周围气隙的隔热作用,这种新设计的燃烧室能保持很高的燃气温度,并能改善混合气的燃烧效率,从而可减少发动机烟尘