高超声速进气道再入流场特性研究

为揭示超额定工作状态下高超声速进气道的流场特性,针对设计点为飞行高度H=25 km,飞行马赫数Ma=5的二元三波系混压式进气道进行再入流场的数值模拟研究。研究发现:随着再入马赫数增大,两道斜激波不能在唇口处交汇,唇罩内表面分离增大,隔离段上表面的附面层变厚,进气道的总压恢复系数降低。为拓宽进气道在超额定状态下的工作范围,在进气道唇口位置开槽,开槽位置与唇口的距离越远,隔离段下表面的分离包越小;随着槽宽的增大,隔离段上表面附面层厚度先减小后增大,槽宽为2 mm时,附面层厚度减小约71.6%,效果最佳。     

基于激波形状控制的高超声速轴对称进气道设计

文中主要针对基于二次流控制的高超声速轴对称可调进气道,给出了其具体的流道实现方案,完成了进气道设计工作。而后通过全流道仿真分析,检验了该可调进气道在非设计点的工作情况,获得了其工作特性,仿真说明文中设计的进气道具有良好的工作性能。     

高超声速二维前体/进气道一体化优化设计研究

本文以二维高超声速进气道的最大总压恢复系数为主要设计指标,同时兼顾进气道的升力和阻力。通过理论分析和数值计算给出了二维高超声速飞行器前体、进气道唇口以及进气道内部的优化设计方法,并同时与等激波强度三楔角压缩的前体设计以及平直唇口设计相比较,说明其优越性。最后计算结果表明:高马赫条件下,单楔角加等熵压缩的前体性能优于等激波强度三楔角压缩的前体性能;进气道唇口采用长楔角性能优于直底板唇口;隔离段与水平方向夹一个小角度是很有利的。     

高超声速飞行器综合热管理系统性能仿真与优化

本文为解决高超声速飞行器长时间飞行过程中面临的气动加热与设备发热问题,对高超声速飞行器综合热管理系统展开了研究。 设计了一种飞行器综合热管理系统,包含热控子系统与热防护子系统,利用Matlab / Simulink 对系统展开了动态仿真,基于■分析对系统中换热器面积进行优化。 得到热控和热防护两个子系统的最优储冷材料质量分别为11. 2 kg 和 64 kg,在系统中添加流量调节模块,使系统在28% 的时间段内处于低泵功状态运行,优化后热控子系统的换热器减重约 11. 5%,热防护子系统的换热器减重约24. 1%。     

进气道对车用直喷式柴油机性能的影响

本文介绍了在YC6108Q型车用直喷工柴油机上，对螺旋进气道的三种方案所进行的试验及分析对比，结果表明，螺旋进气道最小截面结构参数是影响流量系数及发动机经济性能和碳烟排放的重要因素，合理选用进气道是提高发动机性能的重要措施之一。     

换能器半径对超声波除垢性能的影响

为研究换能器半径对除垢范围和除垢效率的影响,推导出了适用于超声波换能器的非点声源声场分布函数和声强公式,并进行实验与MATLAB(矩阵实验室)仿真模拟。结果表明:超声波声场分布将影响除垢范围,声强大小决定除垢效率;换能器中心垂直方向处的声强最大,除垢效率最高,随着角度向两边发散,声强减弱,除垢效率逐渐降低;换能器半径越小,声场分布越大,除垢范围越大,随着换能器半径的增大,有效除垢范围逐渐向换能器中心垂直方向集中;换能器半径为50 mm时,换能器中心垂直方向处的除垢效率最高,达95.56%。     

进气道对缸内直喷增压汽油机性能的影响

应用稳态CFD方法对高、低滚流比进气道进行了分析,高滚流比气道较低滚流比气道流量系数降低16%,滚流比提高22%.基于这两种气道对缸内直喷增压汽油机进气和压缩冲程油气混合的影响进行了瞬态CFD分析.结果表明,高滚流比气道在缸内能形成更规则的大尺度漩涡,且缸内瞬态滚流比更高,两种对称气道瞬态涡流比基本为零,进气道流量系数...     

大圆弧半径的精密测定方法探讨

本文讨论了有关大圆弧半径准确计量的几种方法,通过比较得出一种相对精确、快速而又经济的测定方法。     

气门开度调整误差对进气道性能试验的影响

论述了进气道的检测对于保证柴油机产品质量的重要性,通过试验说明了在气道稳流试验过程中气门开度调整误差对气道性能试验结果有较大影响,提出了在气道性能试验中确保精确测量的一些建议以及铸造加工过程中保证气道质量的一些重要措施.     

进气道生产一致性对汽油机性能影响及设计优化

采用AVL TIPPLEMAN气道稳态试验台对某现生产气道喷射汽油机缸盖气道性能进行批量测试,结果显示该发动机缸盖气道生产一致性较差。选择了其中高中低3种滚流水平缸盖进行发动机性能试验。试验发现,生产偏差造成的滚流差异对性能有较大的影响,低滚流气道有利于该发动机外特性提升。为此进行了进气道性能鲁棒性CFD模拟分析,研究了气道偏移对气道性能的影响,并通过优化气道局部结构,显著改善了缸盖气道性能设计鲁棒性,优化后气道滚流对气道偏移的敏感度降低了50%,并进行了气道试验验证和发动机性能试验。     

开阀喷射模式对进气道喷射式汽油机性能的影响

采用台架试验和数值计算的方法研究了开阀喷射模式对发动机性能的影响规律。研究结果表明:在20%节气门开度下,较早的喷油时刻与较晚的喷油时刻相比,功率升高了0.2kW,HC排放降低了30×10~(-6);当节气门开度达到100%时,由于进气气流和机体温度的影响使得喷油时刻对动力性和排放性能的影响可以忽略;处于20%节气门开度时未挥发燃油最大比例大约占总喷油量的50%,而在100%节气门开度下未挥发燃油仅占15%左右,可见燃油未完全挥发是造成开阀喷射模式时发动机性能下降的主要原因,提高开阀喷射模式下发动机燃油挥发性能是提升发动机性能的主要途径。     

转速对跨声速轴流压气机的性能影响分析

为了研究跨声速压气机内部流动失稳对压气机性能的影响,对跨声速轴流压气机NASA转子37进行三维定常数值模拟,研究不同设计转速下跨声速轴流压气机稳定运行及内部流动失稳现象。研究发现：转速不变时近堵塞点的等熵效率高于近失速点;随着转速降低,压气机稳定运行范围变宽、效率增大及流动损失变小;压气机叶栅通道出现堵塞情况的叶高截面范围随着转速的降低而逐渐增大,这导致压气机叶片在近失速点处的流动失稳情况变严重。     

进气道喷甲醇对柴油机性能及排放影响的研究

在增压柴油机的进气道上加装甲醇喷射系统,研究不同甲醇喷射比例对柴油机性能和排放的影响.结果表明,用甲醇替代部分柴油,在外特性试验中,甲醇的喷入扩展了发动机扭矩和功率范围,最大升高幅值分别为12.1％和12.0％.同时,柴油的消耗率降低,最大降幅为22.6％,使用经济性有所改善,费用支出率最高降幅为15.2％,但高转速高负荷时费用支出率升高了4.4％.进气道喷甲醇有效抑制了NOx的排放,最高降幅达到84.5％,碳烟的排放升高.     

直喷式柴油机螺旋进气道制造缺陷对气道性能影响的研究

由于螺旋进气道特性显著影响发动机的燃烧和性能,因而对其生产,加工要求很高。作者进行试验模拟各种制造偏差,并分析偏差对气道性能的影响,从而进一步探索减少偏差的方法,提高进气道的制造精度,以保证进气道性能及发动机性能良好。     

外切圆弧波壁管半径比对传热及流动特性的影响

为了研究波壁管外切圆弧半径比i对管内流体换热及流阻特性的影响,分别建立了i=0.1、0.5、1.0、5.0、10.0和相同尺寸参数的正弦波壁管几何模型,分析了管内流场和温度场,并用性能评价因子PEC对不同波壁管的综合换热性能进行了评价。结果表明:i越小,速度场与温度梯度场间的协同程度越高,换热能力越强;Nu随i的增大而减小,降幅随Re的增大而减小;0.1i1.0时摩擦阻力系数与i成正比,1.0i10.0时摩擦阻力系数与i成反比,当i=1.0时摩擦阻力系数出现最大值; PEC随Re增加而增大,圆弧波壁管的PEC高于正弦波壁管。     

进气道位置对柴油机进气涡流可调性能影响的试验研究

针对某型号四气门柴油机设计制作了一个螺旋气道和直气道的阴模试验件,在稳流气道试验台上,利用挡板部分遮挡直气道的入口,实现进气涡流的调节,进行了进气道位置对进气涡流及其可调性能影响的试验,试验结果表明：两个进气道的位置不同,对进气流量的影响很小,但是对涡流比以及涡流比的调节范围有较大影响.     

进气道对某增压非直喷汽油机性能影响的试验研究

优化了某增压非直喷四缸汽油机进气道结构,并在气道稳流试验台和发动机性能试验台架上进行了相关试验研究。试验结果表明:通过减小进气道的倾斜角(特别是α角)可提高缸内空气运动的滚流强度,但同时也会降低其流量系数;增强缸内滚流运动可以加快火焰传播速度和燃烧速率,从而改善燃烧过程,提高发动机的动力性,降低不同转速下中高负荷时的燃油消耗率,其中在转速2 000r/min下燃油消耗率降低最大值约为16g/(kW·h),并且能降低各转速全负荷下的排气温度,降幅约为30~50℃,这有助于提高增压器的可靠性及使用寿命。     

螺旋进气道形状参数及定位偏差对其性能的影响

本文初步探讨了中小型直喷式柴油机气缸盖生产中的工艺难点,测量分析了LD1100B型卧式单缸直喷式柴油机气缸盖生产中所用的侧置进气口螺旋进气道形状参数和定位偏差对进气道性能的影响。据此提出,要根据所用进气道的特性确定其定位精度控制准则,新研制的进气道应进行定位偏差试验.以便制定合理的定位公差。     

缸盖进气道法兰面孔口面积对进气道影响及对策

缸盖进气道孔口发生边或周边对进气效果的影响及应采取的对策，作者通过试验与分析求得。     

进气门座结构参数对进气道性能影响的试验与模拟计算研究

介绍了有关进气门座的结构参数变化对进气性能影响的试验，及在不同进气门座结构参数下所进行的二维稳态进气流动模拟计算研究。计算与试验良好的一致性表明，进气门座结构参数对进气性能的影响作用应引起充分重视。