内燃机辐射噪声三维计算模型

应用声边界元理论建立了内燃机辐射声场三维计算模型，开发了计算程序，利用复式声强测量得到的空间粒子速度分布作为书籍边界条件计算了Ｌ１９５柴油标定工况的辐射声功率及其辐射声场分布。试验结果表明，本内燃机辐射噪声计算模型和计算程序准确可靠，声边界元方法是内燃机辐射声场计算的一种有效方法，为低噪声内燃机设计奠定了基础。     

声边界元法在内燃机机体辐射噪声预报中的应用研究

本结合振动有限元法和声边界元法建立了内燃机机体辐射噪声预报模型，开发了相应的通用计算程序，复式声强测量结果表明该计算程序有较高的计算精度，是低噪声内燃机设计的基础。     

基于EXCEL的内燃机排放计算程序开发

根据ISO8178国际排放测量标准,介绍了基于EXCEL软件开发的内燃机排放计算程序。该程序适用于直采式排放测量的结果计算,通用于大多数稳态排放测试循环,方便内燃机工作者用来进行排放结果计算和排放控制预测。     

基于EXCEL的内燃机排放计算程序开发

根据IS08178国际排放测量标准,介绍了基于EXCEL软件开发的内燃机排放计算程序。该程序适用于直采式排放测量的结果计算,通用于大多数稳态排放测试循环,方便内燃机工作者用来进行排放结果计算和排放控制预测。     

内燃机曲轴强度考核程序系统的研究

本文介绍作者研究的以Z80型微型计算机为基础的内燃机曲轴强度考核程序系统。程序系统由内燃机动力计算、弹性支承连续梁计算、二维有限元素法网格自动生成和应力分析计算以及强度考核计算等多个程序组成。由动力计算和连续梁计算提供边界条件与有限元素法相结合可计算曲轴各拐不同时刻的位移、应变和应力,最后进行曲轴的强度考核计算。由于在强度考核计算中,考虑了残余应力的影响和工艺强化措施,使在哥德曼图基础上的强度考核更加接近实际。程序系统计算的曲轴应力和静动态应力测量结果对比,其偏差在工程上允许的范围之内。本程序系统可供内燃机科研、设计、制造和使用部门在考核曲轴强度时使用。     

基于集总参数法的车用内燃机传热计算机仿真研究

针对车用内燃机某些部件不能直接应用集总参数法研究传热的问题，根据集总参数法的限制条件，提出了将集总参数法用于内燃机所有部件研究传热问题的方法。将车用内燃机的流动问题与传热问题耦合起来作为一个系统，建立了车用内燃机的流动与传热问题的综合模型，编制了计算程序。对某型坦克内燃机的传热进行了实例计算。计算结果表明，坦克内燃机传热不但与内燃机的工况有关，还与外界环境中的大气压力与大气温度有关，文中给出了坦克内燃机传热随外界环境中大气压力与大气温度的变化规律，并将计算结果与实验值作了比较，其结果吻合较好。     

内燃机气缸壁面传热的数值模拟

本文建立了内燃机气缸壁面传热过程的数学模型,传热系数采用欧洲广泛使用的Woschni、Woschni-Huber、Hohenberg和Bargende提出的经验公式计算。通过MOSES-Ⅱ内燃机工作过程数值模拟计算程序进行数值模拟,并将计算结果与试验结果进行比较     

车用内燃机冷却系的流动与传热仿真

本提出了车用内燃机冷却系的流动与传热仿真方法。采用一维的方法研究了车用内燃机冷却系的流动问题；采用集总参数法研究了车用内燃机冷却系的传热问题；将车用内燃机冷却系的流动问题与传热问题耦合起来作为一个系统，进行整体研究，建立了内燃机冷却系的流动与传热问题的整体模型。编制了计算程序。对某型坦克内燃机冷却系的流动与传热进行了实例计算，仿真结果与试验值符合较好。     

车用内燃机润滑系统传热仿真

提出了履带车辆动力装置润滑系的传热仿真方法。采用集总参数法研究了车用内燃机润滑系的传热问题，并建立了润滑系各部件的传热教学模型，编制了计算程序。对某型坦克内燃机润滑系的传热进行了实例计算。仿真结果与试验值符合较好。     

闭式循环柴油机系统的仿真研究

本文基于内燃机热力循环理论，编制了内燃机工作过程仿真程序，针对4102柴油机进行了开式循环和闭式循环的稳态模拟。通过计算结果与试验数据的比较，验证了计算的正确性。并比较了开式循环和闭式循环的各项参数，给出工质中不同含量的二氧化碳对闭式循环柴油机的影响规律。     

空气滤清器声学性能的改进设计

建立了空气滤清器的声学边界元模型,利用边界元法对空气滤清器的消声特性进行了计算分析。在边界计算的基础上对空气滤清器的声学特性进行了改进设计。改进前后空气滤清器的进气噪声和进气阻力对比试验表明：经过改进的空气滤清器不但具有良好的消声性能,而且进气阻力指标也满足发动机的工作要求。     

边界元法与特征线法联合用于内燃机排气噪声预报及消声器声学性能分析

本文提出了一种有效预报内燃机排气噪声的新方法。在此方法中，使用边界元法计算消声器元件的４极参数并结合传递矩阵法获得整个排气系统的４极参数，以及使用特征线法计算内燃机的不稳定流动过程并依靠双负载法确定发动机的声源阻抗和强度，从而实现内燃机排气噪声预报及消声器声学性能分析。文中对一台柴油机排气消声系统进行了研究，其预测结果与实测结果吻合良好     

某邮轮主推进柴油机的辐射噪声仿真分析

以某邮轮中速主推进柴油机为对象，对该型柴油机的辐射噪声进行仿真分析。阐述了柴油机辐射噪声计算时的模型建立、激励力确定、声压计算方法；分析了该型柴油机主要零部件对整机搌动噪声的影响；实现了该型柴油机辐射噪声水平的预估。仿真分析结果可用于该邮轮主推进柴油机的减振降噪措施设计。     

基于独立分量分析的内燃机噪声信号分离

采用独立分量分析的方法对内燃机的噪声信号进行了研究。首先对独立分量分析的基本原理进行了简要的叙述,在FastICA算法的基础上建立了内燃机噪声的独立分量分析模型,并编制了相应的计算程序。以某四缸柴油机为研究对象测量了不同工况下的噪声信号,计算了这些噪声信号的统计峰度,确认其为非高斯信号,满足独立分量分析的基本要求。然后对测得的柴油机噪声信号进行了独立分量分析,将其分解为一系列不同的独立分量。为了了解各独立分量的时频分布,用小波变换的方法对它们进行分析,分析结果表明,这些不同的独立分量对应着不同的内燃机噪声源信号。     

二甲醚发动机动力及排放性能研究

在一台车用单缸直喷柴油机上进行了燃用二甲醚的试验研究,结果表明:二甲醚发动机的动力性及排放性能优于柴油机.基于二甲醚燃烧数值仿真计算平台,建立氮氧化物模型.利用建立的平台计算二甲醚发动机在不同负荷下的动力及排放性能.得出:仿真结果与试验结果相同.研究结果表明:二甲醚发动机的NOx排放比柴油机大幅度降低,二甲醚发动机可以完全消除碳烟排放,二甲醚是一种可以替代柴油的理想清洁燃料.     

低噪声柴油机基本结构参数的选择

在内燃机噪声预测模型的基础上详细分析了柴油机基本结构参数对结构传递特性及声辐射的影响。建立了发动机结构参数声学优化的数学模型,第一次实现了按声学质量准则选择柴油机的基本结构参数,为确定发动机的基本参数提供了新方法。     

船舶柴油机附加电机模态优化研究

为了在船舶柴油机附加电机设计阶段就能预测电机的振动水平,及在发生振动问题时能提出合理的解决方案,对船舶柴油机附加电机进行模态优化设计研究。对200 k W柴油机的附加电机建立有限元模型,通过软件ANSYS求解器进行计算。计算结果与试验结果的比较表明:该有限元计算方法有效,可为船舶柴油机附加电机的瞬态振动分析、噪声预测以及优化设计提供技术支持。     

变形对小型Wankel转子发动机端面漏气的影响研究

以计算得到理想状态下的缸内压力、温度、传热系数为初始边界条件,用有限元方法计算发动机温度场,用试验测得的温度场校核计算的准确性,然后将温度场结果作为已知条件计算变形,得到漏气面积并计算端面漏气初值。用漏气后转子发动机状态更新计算边界条件,进行循环计算,最终得到端面漏气量。之后,用此方法研究了转速对端面漏气量的影响,得出如下结论:发生变形后,转子与端盖之间的漏气面积在曲轴转角约630°时达到最大值,最大漏气面积随转速的增加呈拟线性下降趋势;漏气率在上止点附近达到最大值,在上止点附近端面漏气量约占端面总漏气量的50%。漏气率随发动机转速的增加逐渐减小,最大漏气率所对应的曲轴转角随转速的增加而减小。     

内燃机机体有限元模态分析

以某卧式单缸柴油机为例,利用美国SDRC公司的I-Deas软件的模态分析功能,在建立底部被约束的机体三维实体模型的基础上,对机体结构进行了约束模态的有限元分析。得到了机体结构的前10阶固有频率及相应振型,从中可看出机体各部分振动的大小,据此对机体结构提出了一些合理改进建议。