共轨柴油机不同喷孔形式对燃油喷雾及燃烧特性的影响

采用CFD软件,基于欧拉法和拉格朗日离散法分别模拟喷油器内部流动及喷射特性,并将喷射计算结果导入燃烧模型实现联合仿真。仿真计算不同喷孔形式的喷射特性,得到了其内部速度、压力、气相体积分数(空穴)及喷雾场。仿真结果表明:在相同轨压下,小孔径喷孔油滴速度较大、贯穿距长、喷雾锥角小;燃烧湍流动能大,且较多soot打在气缸盖上,影响柴油机的可靠性。     

船用柴油机使用乳化燃油的NOx和微粒排放研究

研究了乳化燃油特性对柴油机喷雾、燃烧和排放的影响。研究结果表明：在柴油机中,由于高压喷射的作用,喷射后乳化燃油中水粒子直径约为0.5um分布均匀,与喷射前乳化燃油中粒子大小及分布无关。乳化燃油中,随水含量增大,NOx排放近拟呈线性关系下降,燃油耗和排温也下降,但是烟度和微粒排放随水含量的增加而上升;特别是在小负荷和高水添加率时,烟度和微粒排放增加较快。此外,研究了燃烧乳化燃油时,柴油机的运转参数对柴油机性能和排放的影响。     

船用低速柴油机喷孔方向对缸内燃烧影响的仿真研究

在某船用低速柴油机燃烧系统开发中,为设置合理的喷孔方向,应用流体动力学软件STAR-CD对不同喷孔方向的缸内燃烧情况进行仿真分析。分析结果表明:喷孔方向对柴油机缸内燃烧的影响较大;喷孔方向顺着缸内涡流方向时可促进喷射燃油的传播及混合,改善缸内燃烧;但喷孔方向顺着涡流朝向缸套壁面喷射时,油气混合主要发生在燃烧室缸套壁面附近,增大了缸套壁面的传热,且不利于燃烧室中心区域空气的利用;本文研究中,原喷油器的喷孔绕喷油器轴线朝缸内涡流方向旋转30°或35°时,缸内燃烧情况明显改善。     

EGR率对船用柴油机中低负荷燃烧排放性能影响的仿真及试验研究

在船用高压共轨柴油机TBD234V6上进行了中低负荷工况下EGR率对柴油机燃烧排放性能影响的试验研究。应用AVL-FIRE软件建模,对柴油机缸内燃烧过程进行CFD仿真分析。仿真和试验研究结果表明:中低负荷工况下采用EGR能够有效降低NO_x的排放。EGR率较小时,对柴油机的性能影响较小;当EGR率较大时,柴油机的工作性能恶化,soot排放迅速增多。特定工况下的CFD模拟结果显示:随着EGR率的增加,燃烧过程的最高压力和最高温度降低,放热速率减小,燃烧过程变得平缓。     

利用气体模拟技术研究直喷式柴油机的燃油喷雾特性

本文利用气体模拟技术研究了直喷式柴油机的燃油喷雾特性。研究结果表明,瞬态燃油喷雾的前端存在一个强烈的紊流混合前锋区,其后是浓度分布处于平衡状态的雾锥。雾锥轴线上的浓度随贯穿距离的增加而线性衰减;雾锥的径向浓度分布与剖面至喷孔的距离有关,对于充分发展的雾锥,径向浓度不同于稳定自由射流的浓度分布,而服从指数型分布规律。当喷雾与壁面撞击时,可观察到紊流混合过程出现一个从强化到减弱的有利于混合的过渡过程,但过量壁喷会在壁面上出现浓混合气层的堆积,恶化混合。     

喷油压力对柴油机喷雾、混合及燃烧特性影响的数值模拟研究

基于对某型直喷式柴油机缸内工作过程的多维数值模拟,研究了喷油压力对燃油喷雾特性、油气混合特性、燃烧特性及柴油机性能的影响规律。结果表明：提高喷油压力,喷雾粒度越细,燃油蒸发速度加快,油气混合的速度和均匀度均得到改善,缩短了燃烧持续期,提高了循环热效率,但是平均压力升高率呈线性增加,影响工作过程的稳定性。     

燃油撞击对柴油机混合气形成及其燃烧过程影响的研究

介绍了具有油束撞击效应的轴针式喷油器在不同柴油机燃烧系统中的应用。试验结果表明,当这种喷油器运用于涡流室式柴油机时,可以起到降低发动机燃油消耗与排气烟度的作用;运用到直喷式燃烧系统时,发动机的运转正常,起动方便,但目前还存在燃油消耗率和排气烟度高的不足。此外,还详细介绍了这种轴针式喷油嘴产生的不同形式的碰撞效果对直喷式发动机性能影响的研究结果。     

如何使柴油机燃油充分燃烧

柴油机燃油充分燃烧不仅使宝贵的能源得到充分利用降低柴油机对大气的污染程度而且还能延长柴油机机件使用寿命怎样使柴油机燃油得到充分燃烧呢1 油料选择方面 柴油的性能主要包括低温流动性雾化性蒸发性自燃性腐蚀性积炭性结胶性和磨损性不同种类的柴油其各项性能也不同从保证燃油充分燃烧和经济使用角度看主要考虑粘度和凝点两个指标因它们是低温流动性和雾化性的主要影响因素使用中应根据不同机型和不同季节正确选择柴油种类和牌号中高速柴油机选用轻柴油低速柴油机选用重柴油冬季和寒冷地区天气较冷时选用-10-20-35号高牌号柴油夏季…     

船用大功率低速柴油机燃油喷射装置

一、前 言 船用大功率低速二冲程柴油机是当代船舶推进的主要动力装置。在全世界装船动力装置中,低速机约占四分之三,在远洋船舶动力装置中,低速柴油机则占绝对优势。此外,低速机亦可以配用低速电机作为电站动力用于发电,由于低速机维修成本低,可以燃烧廉价的重油。我国的柴油电站使用低速机的也越来越多。     

伞状喷雾及HL喷雾在柴油机均质预混合燃烧中的应用研究

针对柴油机均质预混合燃烧的混合气形成提出满足喷雾碰壁少，雾化好等要求的早期喷射缸内预混合方式，并对喷雾状态、性质及其预混合燃烧做了深入探讨。对HL喷雾与多孔喷雾做了比较研究。试验证明，HL喷雾具备双工作模式的能力。     

燃油溶气喷射对柴油机燃烧和排放的影响

为了燃油溶气喷射技术应用到发动机上，本文在柴油机上进行了燃油溶气燃烧试验研究。着重探讨了燃油溶解二氧化碳或空气后对发动机燃烧特性和排放生成的影响。结果表明燃油溶气喷射可同时降低柴油机氮氧化物和碳烟的排放，有望发展城一种新的发动机燃烧和排放控制技术。     

温度条件对柴油机燃烧过程影响的研究

本文在模拟直喷柴油机的定容燃烧装置上,利用激光阴影像和燃烧火焰像同时成像的高速摄影方法研究了温度条件对柴油机燃烧过程的影响,实验结果表明,高温条件下火焰对柴油喷雾包围严重。     

直喷式柴油机燃油喷雾碰壁与空气卷吸模型的研究

本文提出一个适合在准维模型中使用的直喷式柴渍机喷雾碰壁与空气卷吸的数学模型。采用紊流射以理论推出新的壁面射流计算公式,并在正确描述喷注贯穿的基础上建立了有涡流作用的空气卷吸模型。该研究结果用于准维模型的理论计算与实测结果吻合很好,证明阳模型的实用性。     

柴油机喷雾夹角对缸内三维流场的影响

运用CFD软件对直喷柴油机燃烧室中的喷雾及燃烧过程进行数值计算,考察了不同喷雾夹角下缸内三维流场及NOx排放的差异,并将计算结果进行了对比分析。结果表明喷雾夹角的增加使凹坑内的空气利用率变差,并使得燃烧高温区域更加接近气缸壁面以及缸盖平面;喷雾夹角的减小使燃烧过程中生成的NOx排放增加并增加了喷油器的热负荷。     

柴油机喷雾燃烧相似性理论基础研究

基于相似理论,从基本控制方程出发,推导并分析了柴油机喷雾燃烧过程中重要的无量纲数,阐明了不同尺寸柴油机扩散燃烧过程、预混燃烧过程及喷雾过程存在相似性的理论依据。在满足几何相似的前提下,阐明了试验设计时实现不同尺寸柴油机燃烧相似的转速、喷油压力、喷油持续期等运行参数需满足的条件。当柴油机预混合燃烧过程不能被忽略时,应维持大、小柴油机转速相同以实现燃烧相似。     

柴油机高压喷雾雾场的温度测量

喷雾场的温度对燃油的蒸发，混合气的形成，着火以及火焰传播有着决定性影响。在进行数学模拟时，雾场温度是很重要但很难测量的参数，迄今尚少有直接测量结果的报道。本文用薄膜式热电偶测量了柴油机高压喷雾雾场内的温度随时间的变化。热电偶经氩离子脉冲激光器标定，其时间常数约为６０‘μｓ。燃油喷射压力为１０２ＭＰａ～１３４ＭＰａ。测量结果表明，在本实验条件下，雾场内的温度与环境气体温度相差只有８Ｋ～３０Ｋ左右，比预计值要小很多。而且，环境温度较高时，雾场内外温度差减小。这可能是由于热管效应的作用。喷油压力对雾场内外温差没有明显影响，雾场外围处比雾场中心处与环境的温差要小。近喷嘴处的温度测量值随时间单调下降，且与环境温度相差较大，表明此处燃油沉积作用比较明显。     

船用精馏燃油冷却系统的应用

随着环保立法对船用燃油含硫量的限制,柴油机将不得不使用含硫量很低的精馏燃油;精馏燃油的低黏度成为燃油系统的最大隐患,降温成为提高燃油黏度的最主要措施;详细介绍了约克船用精馏燃油冷却系统。