以天然气为燃料的燃气轮机燃烧室燃烧场数值模拟

某燃气轮机以天然气为燃料,对其燃烧室燃烧流场进行数值模拟,得到典型工况的速度场、温度场、CO2分布,总结了燃烧室出口温度不均匀度、燃烧效率的变化规律.结果表明:旋流器的导向作用明显,在火焰筒头部出现了明显的回流区,有利于火焰稳定;随着工况升高,燃烧室出口平均速度增大、CO2质量分数增大,燃烧效率提高;燃烧室出口温度分布...     

燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放影响的数值模拟

为了研究燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放特性的影响,在压缩比不变的条件下,设计了5种不同形状的燃烧室,运用AVL_Fire软件对具有不同形状燃烧室发动机的燃烧过程进行了模拟计算。结果表明,缩口燃烧室E内气流运动最强烈,缸内平均压力较高,NO和soot排放很低;直口燃烧室A的缸内压力最低,噪声小,NO和soot排放较低;敞口燃烧室B的NO排放最高,soot排放较低。尖底凸台对气流的导流效果比圆底、平底凸台要好,更利于挤流的形成和发展。缩口燃烧室内的挤流强度比直口、敞口燃烧室强烈。     

燃烧室对醇醚燃料发动机排放影响的数值模拟

为了研究燃烧室形状对醇醚燃料发动机排放的影响,应用AVL_Fire软件模拟研究5种不同形状的燃烧室对发动机燃烧过程和排放的影响。结果表明:不同形状的燃烧室对湍动能的影响主要在上止点附近;不同燃烧室内NO的生成区域较大,基本遍布于整个燃烧室内,而Soot主要分布在温度高的油束附近和凹坑壁面处;直口燃烧室A和敞口燃烧室B内的Soot排放均较低,NO排放均较高;缩口平底燃烧室D的NO排放很少而Soot排放高;缩口尖底燃烧室E内的NO和Soot排放均较低,具有较好的排放特性。     

多点电喷天然气汽车发动机进气干涉现象的数值解析

首先采用多维数值模拟的方法解析了从天然气喷射阀喷出的突发天然气喷流的发展过程,并由纹影试验验证了这个数值解析方法的可行性。在此基础上,解析了单进气阀和双进气阀发动机进气歧管内天然气的喷射和反射过程。结果表明,大量天然气与进气阀冲突后向进气歧管入口方向反射并造成进气阀附近气体压力升高;若进气歧管较短时,天然气-空气混合气反射到歧管入口并造成各缸混合气分配不均匀是完全可能的;即使较长的进气歧管时,由于发火顺序不同,各缸间的进气干涉程度也不一样,这将引起各缸实际的进气充量发生变化。     

点燃式天然气发动机燃烧室结构优化的仿真与试验研究

利用三维数值仿真的方法,对带有浴盆形燃烧室的天然气发动机缸内流动和燃烧特性进行分析,提出了两种燃烧室结构优化设计方案,试验对比了采用原燃烧室和挤气喷射燃烧室时的发动机性能。结果表明:在不改变压缩比情况下,通过改变活塞头部凸起形状和位置,能够实现浴盆形燃烧室内的挤流与滚流有效耦合;控制点火时刻的火花塞附近气体流速,能提高缸内平均湍动能,加大快速燃烧期内火焰前封面的面积,改善燃烧质量。发动机采用优化的2号挤气喷射燃烧室,能够明显加快发动机燃烧进程,提高发动机的动力性和经济性,发动机功率从75kW提高到78.7kW,最低比气耗降低4.4%,HC和CO排放略有降低。     

掺水燃烧对天然气发动机排放性的影响机理研究

掺水燃烧是稀薄燃烧天然气发动机用于减少排放污染物NOx的有效方法之一。基于水的热力特性及天然气燃烧特性对天然气掺水燃烧过程中污染物生成的机理进行了分析;并基于实验数据对进气管水喷射下稀薄燃烧天然气发动机主要排放污染物进行了测量。研究表明：掺水燃烧过程中,发动机缸内温度大幅下降,有效抑制了热力型NO的生成。水在参与燃烧过程中生成大量OH基有效抑制了快速型NO的生成。在转速1800rpm、水喷射量0.92g/s下,NOx下降70.4%。掺水燃烧过程产生的OH基同时有效促进了CO氧化生成CO₂。在转速1000rpm、水喷射量0.92g/s时,CO减少22.2%。     

进气相位对三角转子气动发动机性能的影响

分析了三角转子气动发动机的配气系统特点,采用旋转阀式配气机构的工作过程,建立了发动机工作过程的数学模型,在进气压力为0．6MPa的情况下,针对不同的进气提前角和进气持续角对发动机的性能进行了数值仿真。仿真结果表明：进气相位在高速时对气动发动机性能影响大;设置合适的进气提前角对发动机的整体性能有利,且提前角随着发动机的转速的提高而增大;设置最佳的进气持续角对发动机的动力性能有利,且随着转速的提高进气持续角减小。因此在三角转子气动发动机设计工作过程中,需要设置合适的进气提前角和进气持续角,提高三角转子气动发动机的动力性能和经济性能。     

某重型燃气轮机燃烧室燃烧流动的数值模拟

对某重型燃气轮机燃烧室燃烧天然气进行数值模拟,在模拟过程中采用了雷诺应力模型、EBU-Arrheniue湍流燃烧模型和六通量辐射模型来描述其燃烧流动过程,运用FLUENT软件求解了三维流场和温场分布.计算结果能够很好地反映该重型燃气轮机燃烧室燃烧流动特点,对预测燃烧室内的燃烧流动有一定参考价值.     

反应压力对微小空间氢氧燃烧过程影响的数值分析

基于氢氧19步基元反应化学动力学机理,对微燃烧器氢氧燃烧过程进行数值分析.研究表明:受反应机理控制,反应压力对微小空间燃烧过程的影响呈现复杂的非线性特性;较高的反应压力有利于提高微燃烧器氢氧燃烧效率,减少表面传热损失对微小空间燃烧稳定性和充分性的不利影响;但高压下链终止基元反应的主导作用导致微小空间燃烧着火滞后时间增加,使DamkOhler数降低,从而不可能无限制地提高反应压力来强化微燃烧器的燃烧负荷率.     

进气温度对甲醇发动机燃烧及非常规排放的影响研究

通过模拟软件CONVERGE耦合甲醇氧化详细化学动力学机理,在1台由DH1115单缸柴油机改装而成的电热塞助燃式直喷甲醇发动机上,研究了进气温度对甲醇发动机燃烧及非常规排放的影响。结果表明,提高进气温度,有利于改善甲醇的蒸发及扩散,提高甲醇与空气混合质量,改善燃烧质量、降低非常规排放。当进气温度从300K提高到360K时,压力、放热率和温度峰值提升显著,甲醛及未燃甲醇排放分别减少到了0.1mg·kWh-1、0.2mg·kWh-1,降低幅度接近100%。     

汽车发动机燃烧室检测方案实施工艺分析

主要阐述了某种汽车发动机燃烧室检测方案的实施过程,重点分析了如何设计工艺路线和选用刀具来最终实现该检测方案。通过对具有复杂轮廓缸盖加工的工艺可行性分析及试加工的总结,提出了具备新品试制工艺代表性的方案,为企业新产品开发及实际生产过程中的复杂零件加工提供了借鉴,同时也有利于新项目研发周期的缩短和节省开发费用,加快企业新产品的上市进度以及提高生产效率。     

燃烧室形状对柴油机缸内气流运动影响的数值模拟研究

为了研究燃烧室形状对柴油机缸内气流运动的影响,利用AVLFire软件对三种不同凸台形状的缩口型燃烧室内的气流运动进行数值模拟。研究表明,凸台形状对缸内气流运动有较大的影响。锥形凸台和球形凸台比平底凸台更有利于挤气涡流的形成和发展,平底凸台燃烧室具有更好的涡流强度保持性和更合理的湍动能分布。     

柴油机燃烧过程涡流室内瞬态温度分布的研究

采用激光莫尔偏折技术 ,结合高速摄影方法 ,对 S1 95柴油机燃烧过程涡流室内的瞬态温度分布进行了测试研究 ,定量描述并详细分析了燃烧过程涡流室内的温度分布规律及其变化历程     

3OCrMnSiA钢燃烧室的热处理工艺试验

为解决30CrMnSiA钢燃烧室旋压成形件等温淬火后硬度偏高时,可否采用回火的方法降低硬度的意见分歧,对这种燃烧室作了等温淬火、油淬＋回火、等温淬火＋回火3种不同热处理状态下材料机械性能的对比试验.试验结果表明：这种材料的燃烧室在等温淬火后,若硬度偏高不合格,采用回火的方法降低硬度后,其材料的冲击韧性将会大幅度下降,将远低于有关材料标准的要求.因此,对于安全系数不太高的30CrMnSiA钢燃烧室,不能允许以回火的方法来降低硬度,而应采用其他的工艺方法来降低硬度.而且不能笼统地认为燃烧室材料的抗拉强度和伸长率都合格,其冲击韧性也一定会合格.     

柴油机燃烧室匹配参数对撞壁喷雾特性的影响

利用高速纹影摄像技术,研究了喷油器喷孔角度、喷孔与活塞顶面间的撞壁距离、燃烧室缩口半径和凸台夹角对柴油撞击燃烧室壁面后喷雾特性的影响。研究结果表明,试验条件下适宜的喷孔角度为75°,增大喷孔角度可以促进喷雾撞壁后的油气混合,但是喷孔角度过大会增加油束撞击气缸盖和气缸套的风险;适宜的撞壁距离为4.2mm,即压缩上止点前15°CA（CA指曲轴转角）,较小的撞壁距离会促进喷雾液滴在凹坑区域的碰撞与黏结,而较大的撞壁距离不利于燃烧室中心区域的空气利用;此外,适当增大缩口半径可以促进燃油与空气的混合,减小燃烧室壁面的燃油湿壁面积;改变凸台夹角可以控制撞壁后喷雾在燃烧室中心区域的扩散速度。     

基于MATLAB/SIMULINK的柴油转子发动机性能模拟研究

在理论分析的基础上选择了数学模型,基于MATLAB/SLMULINK建立了仿真模型.并利用DZ270双缸柴油转子发动机的实验数据进行校准,通过仿真计算比较,三种工况下缸内压力的预测值和试验值的平均误差均在2%以内,满足工程应用要求;本模型易用于其它机型的仿真.     

催化燃烧与旋转回热耦合的燃气轮机性能分析

低热值燃气总量巨大,种类繁多,很大一部分由于热值过低无法点火燃烧,常直接排入大气,造成能源浪费,加剧环境污染。为了利用这部分低热值燃气,提出一种催化燃烧与旋转回热耦合的新型燃气轮机系统,把催化燃烧室和高温换热器两个部件融合于一个部件中。相比传统燃气轮机,该燃机具有独特的优势:以低热值燃气为主燃料,采用催化燃烧;旋转回热保证了催化燃烧反应持续发生;结构布局更加紧凑。分析这种新型燃气轮机系统的热力循环特点,计算100 k W级新型燃机的热力性能,研究旋转周期等参数对性能的影响。结果表明:在使用甲烷浓度为2%的低浓度燃气时,透平入口温度保证在1 030~1 200 K,燃机能正常工作,从理论上证明了该新型系统是可行的;不同旋转周期之间系统运行的热力参数变化在3%以内,呈现准周期性;旋转周期之内系统运行的热力参数呈现波动变化;旋转周期减小,燃机输出功率和热效率降低,其波动性也降低。     

忽扩燃烧室回流区截面二维温度场数值化研究

采用机器视觉和非接触辐射测温理论和技术，建立了忽扩燃烧室回流区断面图像的二基色信息与温度的关系模型，实现了回流区火焰断面坐标的温度值在线测量，并绘制了断面二维平面投影的温度场等高线。煤气燃烧实验结果表明，这种测温技术是可行的，它实现了忽扩燃烧室燃烧状况的在线监测与诊断，为分析预测燃烧过程、改进燃烧器和确保工况安全稳定运行提供了有效的监控调节手段。     

基于光学测量的发动机燃烧室容积反求研究

以汽车发动机缸盖燃烧室容积的测量为研究对象,复制了缸盖燃烧室的硅胶模型。应用三维光学测量技术对燃烧室硅胶模型进行扫描测量,以获取燃烧室模型的点云数据。利用反求工程技术进行燃烧室模型重构,获得燃烧室的CAD模型。运用UG软件的体积计算功能计算燃烧室CAD模型的体积,得到缸盖燃烧室体积(容积)数据。同时,可将燃烧室CAD模型存档备用,为燃烧室的再设计、再制造或再维修提供参考。