现象学燃烧模型在LD485柴油机工作过程模拟中的应用

将现象学燃烧模型和进排气的计算方法结合起来对LD485直喷柴油机的工作过程进行了模拟计算，得到了整个工作循环的示功图和瞬时温度。重点介绍了现象学燃疵模型在工作过程计算中的应用以及不同转速和喷油提前角对燃烧过程中缸内压力和温度变化过程的影响，并对此做了分析，得到的规律为：缸内压力和温度随转速升高而升高，随喷油提前角增大而增大。用综合参数的计算结果和试验结果进行了对比，数据表明模拟计算的精度较高。     

直喷式柴油机燃烧过程模拟与分析(一)

利用KIVA-Ⅱ程序模拟计算直喷式柴油机燃用柴油时缸内的燃烧过程，如混合气形成过程、缸内温度场、主要有害物质NOx的生成浓度分布等。通过对直喷式柴油机燃用柴油时燃烧过程的模拟计算与分析，对模拟燃用绿色能源-二甲醚的燃烧过程提出了一些建议。     

直喷式柴油机燃烧过程模拟与分析(二)

利用IIVA-Ⅱ程序模拟计算直喷式柴油机燃用柴油时缸内的燃烧过程，如混合气形成过程、缸内温度场、主要有害物质NOx的生成浓度分布等。通过对直喷式柴油机燃用柴油时燃烧过程的模拟计算与分析，对模拟燃用绿色能源-二甲醚的燃烧过程提出了一些建议。     

TRB燃烧系统喷雾半壁射流混合的三维数值模拟

为了优化小型柴油机油气混合过程,发展了一种新型的丰田反射燃烧系统。在燃烧室壁面形状和燃油喷雾碰壁相匹配的研究基础上,应用一个包含喷雾碰壁模型的内燃机缸内气体流动和燃油喷雾混合的大型微机化软件包ＧＦＦＳＭ,进行了缸内气体流动和双喷孔柴油喷雾半壁射流混合过程的三维数值模拟计算,以分析ＴＲＢ燃烧系统提高发动机性能、减少排气污染的原因     

气体机缸内燃烧过程计算软件开发及应用

气体机缸内数值模拟计算是研究、分析、预测和提高气体机性能的一种有效计算方法,本文以12V190天然气发动机(缸外预混)为研究对象,以气体机缸内工作过程的物理模型为基础,用微分方程对发动机压缩-燃烧-膨胀的三个工作过程进行零维模型数学描述,并以VB语言编制计算程序,用计算机数值求解这些微分方程,以求得缸外预混天然气发动机缸内压力、温度、容积随曲轴转角的变化规律。经12V190天然气发动机试验测试,模拟计算数值与实测数值基本吻合,这表明利用该模拟计算程序可以预测出特定参数下发动机缸内压力、温度随曲轴变化的值,并可通过该软件研究结构参数(压缩比、配气定时等)对缸内压力、温度的影响,并寻求最佳的结构参数值。     

耦合法在柴油机传热研究中的应用

利用流固耦合的分析方法,将柴油机气缸盖、气缸垫、气缸体、气缸套等柴油机主要零部件以及缸内气体、冷却介质作为一个耦合体,进行燃烧室部件的传热数值模拟实验。其中,冷却水侧的对流换热系数和温度由CFD软件Star-CD对整个水路进行模拟计算获得;底板火力面侧燃气的对流换热系数和温度由GT-POWER软件对缸内工作过程进行模拟获得;缸套燃气侧温度由活塞组——气缸套耦合传热模拟获得。最终的计算结果与实验数据较吻合,可以为柴油机热负荷分析和柴油机设计提供理论依据。     

柴油机HCCI燃烧阶段缸内工质状态的模拟研究

针对柴油机均质充量压燃（HCCI）燃烧过程燃烧始点难以控制和大负荷爆燃的技术难点,建立了HCCI柴油机缸内燃烧阶段模型,通过对R4102柴油机的模拟计算,获得了燃烧阶段缸内工质T—P变化历程,分析了进气温度、过量空气系数、压缩比以及喷油时刻等因素对柴油机HCCI燃烧过程的影响,鉴于发动机实际运行工况,最后模拟研究了综合因素效应对柴油机HCCI燃烧始点的影响．研究结果为HCCI柴油机优化设计和燃烧控制提供指导依据。     

高背压柴油机工作过程模拟和试验研究

本文对高背压柴油机的工作过程进行了模拟,按照柴油机的热力工作过程,将涡轮增压柴油机划分为缸内、排气管、涡轮增压器和中冷器四个热力系统,联立后形成柴油机工作过程模拟程序.为检验模拟程序进行了多工况的试验研究,结果表明模拟计算具有较高的精度.利用经考核的程序,对涡轮增压柴油机负荷特性的主要参数进行了研究.     

可变涡流对高速柴油机性能影响的仿真研究

采用计算仿真的方法模拟某高速柴油机缸内的工作过程,分析柴油机缸内及进排气道内的流场、缸内燃烧过程以及有害排放物的生成。计算过程中采用部分或完全关闭一个进气道的方法改变缸内涡流状况,分析不同气道关闭方案下缸内涡流的强度,及其对柴油机动力性、经济性及排放性能的影响。计算结果表明,对柴油机完整工作循环进行三维数值模拟计算可获得缸内瞬态流场参数,当转速低于2400r·min-1时,完全关闭一个进气道可以在对动力性和经济性影响很小的情况下显著提高缸内涡流强度,减少碳烟的峰值生成量;部分关闭一个进气道,可以在对动力性、经济性几乎不影响的情况下减少NOx的生成量。     

增压柴油机加速过程的试验研究

本文论述增压柴油机在外载荷突变时,喷油调速系统、缸内工作过程、排气管系统、涡轮增压器、测功器载荷之间的相互匹配,提出了相应的模拟计算程序。阐述在加速过程中燃油喷射量、缸内燃油热能转换效率、及其随过量空气系数的变化,调速器行程诸参数的确定方法。为检验计算模型的可靠性,特对一台中速增压柴油机进行了加速过程的计算与试验,结果表明,两者吻合。本计算与试验方法可用以研究增压柴油机在外载荷突变时的不稳定运转过程与优化改善增压柴油机加速过程的方法。     

增压柴油机高原性能模拟程序的开发

为模拟增压柴油机在高原条件下运行的性能,开发了一种计算程序。计算程序包括了缸内工作过程的简化计算、进排气过程计算、增压系统计算等模块,可以预测增压柴油机的功率、扭矩、油耗率、最高燃烧压力、压气机流量、压比、膨胀比、涡轮前排温等参数。用此程序对3台不同型号的增压柴油机,分别进行了2 206、3 800和4 550 m海拔高度的高原性能模拟计算。为了验证模型的准确性,利用车载检测系统,在不同海拔高度进行了实地台架试验。结果表明:计算结果与试验结果有较好的一致性,达到了一定的计算精度。     

面向对象的柴油机多功能仿真软件开发与应用

提出了一种发动机通用性能仿真软件的开发思路,并基于此完成了软件开发工作。基于C++语言,设计了一种面向对象的通用程序框架,可以实现多种仿真计算功能,包括稳态下的一维详细计算、容积法计算、实时计算及瞬态计算。气缸、进排气道、管接头、涡轮增压器等主要组件包含多种计算模型,可以根据建模需求进行选择。针对某型中速柴油机,详细介绍了软件性能计算的操作流程,并将计算结果与试验数据进行对比。结果表明,软件有较高的计算精度,而且实时计算功能完全能满足实时分析的要求,实时率可以达到3.92。     

16V396TE54船用电站柴油机优化匹配及试验研究

建立了16V396TE54柴油机仿真模型,针对该机型大排气背压和大进气阻力的使用工况,开展涡轮增压器和压缩比的优化匹配仿真分析,并进行了实机性能试验,二者结果相吻合,优化匹配后的柴油机各性能参数在要求的范围之内,能够满足在大排气背压和大进气阻力工况下使用的要求。     

基于弱耦合方式的柴油机冷却风扇的数值模拟研究

基于流固耦合理论,采用VB语言对三维计算流体动力学软件SC/Tetra和有限元分析软件ANSYS进行了二次开发,编写了弱耦合分析的接口程序.利用此程序对某柴油机塑料冷却风扇在发动机标定工况下进行了数值模拟研究.结果表明:考虑风扇流固耦合作用后,计算得到的风扇流量更接近试验值;该方法为柴油机柔性风扇的设计与优化提供数值计算平台,具有普遍的指导意义.     

柴油/天然气发动机燃烧系统协同优化方法

采用KIVA-3V软件耦合多目标遗传优化算法NSGA-3,开展了柴油/天然气双燃料发动机的引燃柴油喷射参数、运行参数和燃烧室结构参数的协同优化研究.将湍流火焰速度封闭模型(TFSC)与PaSR燃烧模型耦合,建立柴油/天然气双燃料发动机复合燃烧模型.结果表明:复合燃烧模型能较好地模拟柴油/天然气发动机的燃烧过程;采用KIVA3V-NSGA3程序进行了双燃料发动机运行参数、喷射参数等多目标参数的协同优化;多目标参数优化结果的数据对比分析揭示了设计参数对目标参数的影响规律;涡流比和喷射参数的变化会对燃烧室内温度、NOx和CH4的分布产生较大影响.     

燃气轮机双燃料切换控制策略研究

为了使国产某型双燃料燃气轮机具备实时可靠的天然气-燃油双向燃料切换,需要制定出适用于燃机燃料切换的控制逻辑。通过MATLAB Simulink软件对双燃料燃机油-气切换与气-油切换过程进行了数值仿真。结果表明:所提出的燃料切换控制逻辑能够满足燃机0.85工况运行时在60 s以内实现双燃料切换,且燃烧过程可控的性能指标要求。     

直喷柴油机碳烟生成和氧化历程的数值研究

提出了研究碳烟的生成和氧化历程及工作条件影响的方法。将Surovikin碳烟生成模型和Nagle碳烟氧化模型集成在ICFD-CN源程序中构建多维模型，采用数值循环模拟的方法，根据不同的工作条件计算碳烟的生成和氧化历程。结合试验数据分析和比较进气温度、空燃比、负荷、转速和喷油提前角对碳烟生成和氧化历程的影响。研究表明：用数值模拟的方法反映了1137柴油机碳烟的生成和氧化历程以及设计参数对碳烟的生成和氧化的影响规律，对柴油机的设计具有参考价值。     

高强化柴油机进排气系统性能仿真研究

应用GT-POWER软件建立了高强化柴油机的工作过程仿真计算模型,并应用GT-POWER自带的优化工具建立了以标定工况下柴油机动力性最优为目标的高强化柴油机性能优化的仿真模型。计算结果显示:进行参数优化后,该柴油机性能进一步提升。     

标定功率下6P125ZQ型柴油机燃烧过程的模拟计算

运用三维流体力学软件AVL FIRE,对6P125ZQ型柴油机标定功率时的压缩和燃烧过程进行了CFD模拟计算。根据计算结果,分析了上止点附近气缸内的气体流动情况,并研究了温度场和Soot排放的分布情况,给出了气缸内各参数随曲轴转角的变化情况,从而在理论上说明了燃烧室的燃烧过程以及排放物的主要生成区域和生成历程,可为柴油机燃烧过程的参数优化匹配提供有价值的参考依据。     

标定功率下6P125ZQ型柴油机燃烧过程的模拟计算

运用三维流体力学软件AVL FIRE,对6P125ZQ型柴油机标定功率时的压缩和燃烧过程进行了CFD模拟计算。根据计算结果,分析了上止点附近气缸内的气体流动情况,并研究了温度场和Soot排放的分布情况,给出了气缸内各参数随曲轴转角的变化情况,从而在理论上说明了燃烧室的燃烧过程以及排放物的主要生成区域和生成历程,可为柴油机燃烧过程的参数优化匹配提供有价值的参考依据。