用紊流卷吸燃烧模型计算研究火时刻紊流参数对燃烧循环的影响

利用准维紊流动卷吸燃烧模型计算研究了点火时刻气缸内率流参数的变化对汽油机燃烧循环变动的影响。结果表明，点火时刻率流程度ｕ及紊流长度积分标尺Ｌ的变动对汽油燃烧循环变时均有很大影响，增大ｕ或Ｌ均有利于加快燃烧速度及火焰传播速度，缩短火焰发展期，ｕ或Ｌ的变动加大，燃烧循环变动也随之加大，其中，ｕ对燃烧循环变动的影响尤其大。     

预混合燃烧现象学紊流火焰速度模型

提出了一个用于预混合燃烧的现象学紊流火焰速度模型,描述了火焰从层流传播到充分发展的紊流传播的全过程。基于火焰瞬时尺度和基本的紊流特性参数,按照火焰生长的各个阶段,将紊流火焰速度的计算分为３个步骤,以有效紊流强度显示从层流传播到紊流传播的转化,以紊流积分标尺和梅尔莫哥洛夫标尺作为火焰皱折程度的度量,考虑了火焰表面扭曲对火焰速度的作用。计算结果与测量数据的比较显示了较好的一致性。     

汽油机压力循环变动对性能指标及燃烧放热率计算的影响

引言　　示功图分析是判断内燃机性能优劣、改善燃烧的有效手段。但由于循环变动的存在使人们不得不采用平均压力示功图进行分析计算。试验表明,平均压力曲线并不总是很好地代表了典型的燃烧特性或发动机运转特性,在空燃比接近理论值时,平均值才能较好地表示出燃烧过程。这是因为发动机在稀薄混合气燃烧或废气再循环率较高等工况下运转时,容易出现失火及部分燃烧等现象,此时如果仍用平均示功图计算,这无疑是不合理的。试验证实汽油机循环变动的起因不是循环充量的差异,而主要是缸内混合气的湍流特性及空燃比的不均匀分布等。本文在分析循环…     

三维紊流燃烧室流场的数值计算

运用圆柱从标系对单管回流燃烧室进行了数值模拟。紊流粘度模型采用k-ε双方程紊流模型来估算紊流粘度,燃烧模型采用EBU旋涡破碎燃烧模型来估算化学反应速度,热辐射模型采用比较简单的DTRM模型来计算热辐射量。计算结果能比较准确地反映燃烧室流场的流动状态,同时也为复杂形状的燃烧室造型提供了方法。     

不同点火时刻取值方式对CNG发动机燃烧循环变动特性的影响

首先讨论点火时刻对平均指示压力变动系数的影响,同时对比了采用固定点火时刻和采用平均指示压力变动系数最小值的点火时刻时,不同因素对CNG发动机燃烧循环变动特性的影响规律.结果表明,在其他工况参数与控制参数不变时,存在平均指示压力变动系数最小的点火时刻.采用固定点火时刻研究循环变动特性规律时,点火时刻取值的差异会导致CNG发动机燃烧循环变动特性规律的差异;采用平均指示压力变动系数最小值点火时刻时,燃烧循环变动特性规律具有唯一性.     

火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（二）

本文利用作者提出的火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型，对压缩比为１０和１２的火球形燃烧室以及压缩比为１０的碗形燃烧室变工况进行了计算，将计算得到的示功图、质量燃烧率等与实验值进行了对比对分析。结果表明，合理选取与燃烧室结构相对应的四个经验常数，准维湍流卷吸燃烧模型完全适用于火花点火发动机变工况及不同燃烧室结构工作过程的计算，能够正确反映火花点火发动机结构参数和运转参数对燃烧过程的影响。     

火花点火发动机推维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（1）

本文在分析火花点火发动机湍流涡结构及缸内湍流特性参数的基础上，提出了适用于火花点火发动机燃烧计算的准维湍流卷吸模型，通过建立相应的子模型及求解方程，实现了燃烧过程的计算；对压缩比为１０的紧型燃烧室，在改变发动机转速、负荷、空燃比以及点火正时的情况下，计算得到的压力示功图、质量率等与实测值一致，从而证实了该模型的合理性。     

汽油机加速工况多区燃烧模型参数的研究

详细地介绍了汽油机加速工况时多区燃烧模型的建立过程.分析了加速工况和稳态工况下模型的区别,提出了加速工况时对稳态工况下模型的空燃比、充气效率、传热系数进行修正的方法.     

火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（1）

本文在分析火花点火发动机湍流涡结构及缸内湍流特性参数的基础上，提出了适用于火花点火发动机燃烧计算的准维湍流卷吸模型，通过建立相应的子模型及求解方程，实现了燃烧过程的计算；对压缩比为１０的紧凑型燃烧室，在改变发动机转速、负荷、空燃比以及点火正时的情况下，计算得到的压力示功图、质量燃烧率等与实测值一致，从而证实了该模型的合理性。     

用光纤燃烧传感器测量汽油机的燃烧时间参数的研究

本文介绍了一个光纤燃烧传感器及ＯＭＡ４光多通道分析仪组成的测量系统，用以测量汽油机燃烧火焰光谱。光谱分析结果再次证实了燃烧火焰中ＣＨ（４３１．５ｎｍ），Ｃ２（５１６．５ｎｍ），Ｈ２Ｏ（５８９ｎｍ）等自由基的特征光谱同Ｃ粒子的热辐射连续光谱叠加在一起，构成了火焰光谱。根据光谱曲线中Ｈ２Ｏ光强峰值变化，可以确定汽油机燃烧过程中重要的时间参数：着火延迟期和燃烧持续期。由于汽油机燃烧循环变动大，与单色仪和ＢＯＸＣＡＲ积分平均器组成的测量系统相比，光纤燃烧传感器＋ＯＭＡ４用光多通道分析仪系统测量汽油机燃烧火焰光谱，测量精度高，工作效率高。     

火花点火发动机压力循环变动特性研究

作由连续循环的压力示功图求出各循环的平均指示压力及燃烧百分率，取得了平均指示压力变动率随转速，负荷，空燃比，点火提前角的变化曲线。并分析了从火花跳火到燃烧百分率为０．１，０．５，０．９时曲轴所转过角度之间的自相关系数。最后还研究了平均指标压力同从点火到燃烧百分率为０．１，０．５，０．９时曲轴转过角度之间的自相关系数。     

一种定容燃烧弹内的湍流发生系统

设计了一种定容燃烧弹内的湍流发生系统。它主要包括湍流发生系统、定容燃烧弹、孔板运动规律测量,着重介绍了其设计原理和结构特点。     

点燃式发动机富氧燃烧的基础研究

为了探清混合气的氧浓度对紊流燃烧速度的影响，进行了定容器内预混合气紊流燃烧实验。研究结果表明，在较大的氧浓度下，氢混合气和甲烷混合气具有较高的紊流燃烧速度，而丙烷混合气则具有相反的倾向。     

不同转速下汽油机缸内湍流特性仿真研究

应用计算流体动力学理论,针对一款双气门单缸四冲程汽油机,对其在3500r·min~(-1)和5500r·min~(-1)两种工况下的进气、压缩及燃烧过程进行了数值仿真研究.研究结果表明:高转速时的滚流存在曲轴角度比低转速时长,但到达压缩后期滚流都已破碎,挤流成为湍流的主要表现形式;从进气中期到压缩冲程结束,低转速工况缸内湍流平均时间尺度大于高转速工况,在进气末期至压缩初期尤为突出;压缩中期缸内平均时间尺度变化较为剧烈;压缩上止点前20℃A左右缸内平均时间尺度达到谷值;点火时刻两种工况缸内长度尺度最大值均不超过0.46mm, 小于火花塞击穿放电后瞬间的火核尺寸,且最大尺度均存在于气缸进气门侧.     

火花点火发动机燃烧循环变动的理论研究

本文改进了一个火花点火发动机的准维计算模型，并对燃烧的循环变动进行了理论计算研究。这个模型包括点火时刻火花塞附近气流平均速度、湍流强度、气缸内残余废气系数以及缸内总的混合气质量等的循环变动的影响。将计算结果和试验结果进行了比较，证实了用这个模型可以较精确地预测燃烧的循环变动。另外，运用这个模型分别讨论了湍流强度、火焰中心位置在缸内的移动，以及残余废气系数的循环变动对不同燃烧阶段循环变动的影响程度，从而得出了一些有益的结论。     

模拟高原进气压力时EQ6100汽油机燃烧室湍流场特性的研究

介绍了应用ＬＤＶ（激光多普勒测速仪）对ＥＱ６１００汽油机分别在平原和模拟高原进气压力时燃烧室内湍流场的测量结果，讨论了燃烧室内平均速度和湍流强度的分布和变化规律。结果表明，在模拟高原进气压力时，压缩上止点附近燃烧室内的湍流强度在平原进气压力明显下降。这是影响在高海拔地区运行的汽油机燃烧过程的重要因素。     

低热值气体燃料发动机燃烧特性试验研究

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的低热值气体燃料燃烧特性的试验研究,分析了发动机燃用天然气掺加氮气0%-35%组成的低热值气体燃料在不同负荷下的缸压、压力升高率、放热率、火焰发展期、快速燃烧期及其循环变动性能.研究结果表明:不同负荷下,随着低热值气体中氮气体积分数的增加,最大缸内压力和压力升高率降低,燃烧放热率下降,火焰发展期变长,同时低热值气体中氮气体积分数增加导致发动机放热率曲线型心明显偏离上止点;低热值气中氮气体积分数小于20%时,燃烧稳定性较好,平均指示压力和最大缸压具有强线性相关性,但当氮气体积分数达到30%,小负荷工况下燃烧循环变动明显加强.     

火花点火发动机碗形燃烧室的设计与研究

本文介绍了在同一台单缸汽油试验机上分别采用浴盆形和压缩比不同的碗形燃烧室进行动力性、经济性、排放指标和燃烧过程分析的对比试验研究。结果表明，采用碗形燃烧室，发动机的总燃烧期缩短，循环变动下降，适合采用较高的压缩比。在排放指标大致相当的条件下，动力性改善，节油效果达１０％以上，具有良好的实际应用价值。在国产汽车发动机向小缸径、高转速、高压缩比的方向发展时，采用碗形燃烧室将会取得良好的效果     

涡流火花塞稀燃能力和节油效果的研究

为在不改变汽油机燃烧室的状况下提供一种简便的稀燃手段，设计了涡流火花塞，并通过理论分析和汽油机试验，对这种火花塞的稀燃能力和节油效果进行了初步研究。研究表明，涡流火花塞具有稀气点燃能力强，燃烧迅速，有利于推迟点火等特点。经过化油器的适当调整，装有涡流火花塞的汽油机有明显的节油效果，但在高负荷时易炽热点火的问题尚需在实际应用前加以克服。     

侧置气门汽油机侧旋流燃烧室的试验研究

经过对侧置气门汽油机传统Ｌ型燃烧室的分析研究，提出适用于侧置气门油机的侧旋燃烧室，试验结果指出这种燃烧室可提高发动机功率，扭矩，降低油耗率。