高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性分析

通过大量的实验研究,对高燃点发射药的配方、能量、耐热性能、燃烧性能、烧蚀性能以及弹道性能进行了分析,提出了高燃点发射药作为无壳弹装药的可行性意见。由惰性粘结剂、增塑剂和HMX组成的高燃点发射药能量略高于单基发射药,而爆温低于单基发射药;通过HMX固体颗粒尺寸和形状的控制,可使燃速压力指数控制在1．1左右;高燃点发射药的耐热性能通过在350℃下抗自燃模拟时间和爆发温度点试验,其结果明显优于单基发射药,烧蚀小于单基发射药;通过无壳弹装药弹道试验,其点火正常、燃烧安全、膛内没有留膛现象。GRDH高燃点发射药综合性能可满足无壳弹装药的要求。     

低散热(LHY)柴油机的模拟技术及其发展

本文对国内外低散热柴油机模拟技术的现状和发展趋势作了概要介绍。针对隔热前后缸内燃烧,传热,产物热分解,和零件热负荷等问题根据作者近几年来的工作作了较深入的分析。希望能对以后的低散热柴油机的研究工作有所帮助。     

重型车用柴油机排气微粒过滤器的研究

根据国产车用柴油机的排气烟度现状,论证了采用排气微粒过滤器的必要性。文中介绍了作者研制的车用柴油机用排气过滤器的结构、工作原理和试验结果。过滤器用耐热的泡沫陶瓷作为滤芯,对排气微粒的过滤效率60％以上。滤芯被微粒堵塞时用燃烧法进行热再生。反复承受热再生作用的陶瓷滤芯使用寿命在5000公里以上,具有一定的实用潜力。     

基于压力信息的电控柴油机燃烧过程

为了优化电控柴油机燃烧过程控制,进行了燃烧过程状态参数压力指标的研究,分析了柴油机燃烧压力涵盖信息,引入压力差曲线方法表述燃烧过程,提出了压力差曲线特征参数概括燃烧过程,并构建了柴油机燃烧压力动态测试实验平台,结合4100型共轨柴油机的实验数据,分析了压力特征参数与柴油机控制参数、输出指标的关系。结果表明,燃烧压力指标能够反映柴油机的性能指标,成为实时反映燃烧过程的标志。     

单向阀响应对液压自由活塞柴油机特性的影响分析

介绍了所研制的液压自由活塞柴油机工作原理和结构特点;通过试验和理论分析相结合的方法,研究了单向阀响应性能对液压自由活塞柴油机液压能输出特性的影响;根据试验结果,提出了改善液压自由活塞柴油机液压能输出特性和优化燃烧过程对单向阀的响应要求.为进一步优化液压自由活塞柴油机工作特性提供了方向.     

柴油机高密度-快速燃烧过程数值模拟

针对柴油机升功率提高后燃烧过程的变化,应用CFD软件Fire研究燃烧子模型在柴油机高密度-快速燃烧过程模拟中的应用,利用某高升功率单缸柴油机的试验结果对WAVE喷雾破碎模型和涡团破碎(EBU)湍流控制燃烧模型的关键参数进行标定。对柴油机3 600 r/min时全负荷条件下燃烧过程进行数值模拟,仿真结果表明,缸内平均压力、指示功率和放热率与试验结果吻合良好,缸内燃油蒸发充分、温度分布均匀     

柴油机高原功率恢复供油参数调节方法

针对高原环境下增压柴油机功率下降的问题,通过仿真研究,对比了3种不同的供油参数调节方案,得出了在高原环境下通过调节供油参数恢复柴油机功率的方法。建立了某V型6缸增压柴油机仿真模型,并采用试验数据对模型各系统进行了校核。在该模型基础上,研究了增压柴油机的平原性能,匹配了适应高原环境的增压器,研究了喷油提前角与功率、涡轮入口温度和缸内最高燃烧压力之间的关系。据此,提出了供油参数的调节方法和具体参数,仿真计算了3种不同的供油参数调整方案,并对结果进行了对比分析。研究结果表明,在海拔4 500 m条件下,采用提前角和供油量联合调整的方法可将发动机标定功率恢复至平原的75%.     

6130柴油机喷油过程的测试研究

作者对6130柴油机喷油泵，在喷油泵试验台上对喷油过程的测量数据与柴油机性能测试结果进行了分析研究．文中结合测得的不同转速下喷油速率曲线及示功图，分析了喷油速率在外特性1200r／min至标定转速2100r／min中的四种转速工况下对滞燃期内喷油量、气缸压力曲线、压力升高率曲线及放热规律的影响．     

不同燃油对某重型柴油机燃烧稳定性影响分析

为了揭示不同燃油对柴油机燃烧过程循环变动的影响规律,选用A、B、C 3种军用柴油作为燃料进行标定工况及最大扭矩工况下的台架试验。对缸内压力时间序列进行三维相空间重构,利用燃烧参数的循环波动率定量分析柴油机燃烧稳定性,并结合返回映射对平均指示压力进行研究。结果表明：柴油机缸内状态呈现一定的混沌特性,燃烧过程中缸内压力呈现出振荡的特点,燃用柴油A时燃烧阶段的迹线相对密集,燃用柴油B和柴油C时迹线逐渐发散;燃烧阶段压力波动率峰值与压力振荡区域相对应,最大扭矩工况下柴油A的前两峰值最低、滞燃期最短,平均指示压力循环变动最小;随着转速上升,燃用3种柴油的燃烧稳定性均有所提高。     

基于数字图像相关原理的埋头弹程序燃烧特性试验研究

为分析埋头弹的装药程序燃烧特性和上膛挤进运动特性,对埋头弹两级点火发射过程进行试验研究。设计并建立程序燃烧特性试验系统,采用高速摄像系统获得各组弹丸的运动图像序列。基于数字图像相关原理,对各组图像序列进行定性和定量分析,对回收的弹带刻槽形貌分析测量,获得一级点火的弹丸运动特性,两级点火的程序燃烧特性以及弹带刻槽形貌特性。研究结果表明：速燃点火药的质量直接影响一级点火弹丸上膛性能,质量增加时弹丸上膛时间显著缩短,上膛速度大幅提高;可燃导向筒过早的破碎会导致上膛速度大幅增加,使弹带刻槽形貌非常恶劣,不能可靠密封弹后火药燃气和可靠导转弹丸运动,影响内弹道性能和弹丸的膛内运动姿态;需要对速燃点火药与可燃导向筒进行合理的匹配设计,保证可燃导向筒的破碎时机处于可控范围,从而实现理想的两级点火和程序燃烧设计目标。     

柴油机回水温度对燃烧过程影响试验研究

针对某柴油机在低温环境下工作频繁出现活塞烧蚀的问题,开展了回水温度对燃烧过程影响的试验研究。通过分析不同回水温度下燃烧压力变化特点,确定产生活塞烧蚀时缸内燃烧过程典型特征,初步建立了活塞烧蚀与燃烧过程的对应规律。试验结果表明：在1 500 r/min、70%负荷工况点,当回水温度分别为15 ℃、25 ℃和40 ℃时,燃烧压力剧烈振荡,循环平均的最大压升率达到25~40 MPa/ms,且最高燃烧压力已达到或超过许用爆压限值13 MPa,说明该工况点燃烧粗暴。循环分析结果表明：在回水温度为15 ℃和25 ℃时最高燃烧压力超过爆压限值13 MPa的循环数约占总循环数的33%,最大压升率最高值超100 MPa/ms. 回水温度的降低引起的燃烧粗暴是导致柴油机在低温环境下发生烧蚀故障的重要因素。     

基于灰色关联分析的柴油机状况评估

柴油机是一个复杂的技术系统,单靠一个或几个参数对其进行评估不可能获得满意的结果。只有利用多参数融合的方法才能改进和提高评估的有效性。而灰色关联分析是将多个特征参数综合考虑的有效途径,所以提出利用灰色关联分析方法进行柴油机状况评估。在理论分析和大量对比试验的基础上确定了8个重要的检测参数,并根据统计计算,确定出各种状态的基准参数。在此基础上建立了利用灰色关联分析进行柴油机状况评估的模型。利用此模型对待检的柴油机进行验证,得到了和实际相符合的结果。试验结果表明,该方法计算简单,具有相当高的准确度,是一种有效的方法。     

大比重燃料对燃气涡轮发动机的影响

四种大比重高容积能量的燃料在T59-A-15燃烧系统上做了试验评价。这些燃料的容积能量在JP-4煤油的基础上最大可提高11.2％,而其芳香族含量、燃油粘度、表面张力以及初、终沸点都显著增加。文中同时也指出了在慢车状态燃烧效率、贫油熄火、点火/再起动、烟雾放射以及壁温高低等方面燃烧系统性能的降低。     

二级增压柴油机压缩比和喷油提前角优化研究

为解决某V型柴油机由单级增压改为二级增压后,最高燃烧压力过高问题,通过GT-Power软件建立柴油机仿真模型,利用试验数据进行校核,仿真研究了喷油提前角和压缩比对二级增压柴油机性能及最高燃烧压力的影响规律。以二级增压柴油机的试验最高燃烧压力作为限制条件,以转矩达到最大为目标,利用GT-POWER中的DOE工具对喷油提前角和压缩比进行联合优化。仿真结果表明：降低压缩比能够有效降低最大转矩点(1 300 r/min)和标定点(2 100 r/min)的最高燃烧压力,压缩比每降低1,最大转矩点最高燃烧压力降低0.8 MPa,标定点最高燃烧压力降低1.16 MPa;得出优化后的压缩比和喷油提前角相对变化值为14.9°CA和4.3°CA. 根据试验机的结构条件,利用试验机在柴油机台架上验证了优化结果的可行性。     

高原环境条件下的柴油机起动过程试验研究

柴油机起动性能是柴油机的重要性能指标,高原环境对柴油机起动过程产生重要影响。为了研究高原环境对柴油机起动过程影响规律,针对某型12缸柴油机分别在高原和平原地区进行实车起动试验,对起动过程的气缸压力、上止点和瞬时转速进行测量。结果表明,高原环境下柴油机起动时间更长,转速波动更大,双峰燃烧比例更多。对起动过程进行逐循环燃烧分析,发现在高原环境以曲轴转角计的滞燃期更大,燃烧更加滞后;与此同时,在同等的转速水平下,在高原环境以时间计的滞燃期更长。     

固体燃料双燃烧室冲压发动机研究

双燃烧室冲压发动机是超燃冲压发动机研究的一个重要方向,有很高的应用价值.文中对一种固体燃料双燃烧室冲压发动机进行了性能计算和试验研究,分析了亚燃流道和超燃流道的部件特性和特征参数对发动机总体性能的影响.计算结果表明,在所研究的范围内,超燃流道主要影响发动机性能,亚燃流道主要作用是点火和稳定燃烧.开展了发动机地面试验,亚燃/超燃点火和燃烧组织稳定,验证了固体燃料双燃烧室发动机方案的可行性.     

柴油机碳烟及其控制途径

本文介绍柴油机内碳烟的生成,影响因素和控制途径。由于柴油机燃烧过程的特点,在主燃期产生大量碳粒是无法避免的,只要碳粒能在主燃期的后段或以后燃烧阶段中燃烧消失,排气可以“无烟”。有些国外文献建议,增加予混燃烧的燃料量,减少着火后喷射的燃料量,是降低排气烟度的有效方法。但这样会使气缸内压力增长过快,引起工作粗暴和噪音等缺点。作者认为如果把注意力从主燃期生成碳粒的多少,转移到主燃期生成碳粒的粗细,着眼于防止生成粗的碳粒,或有助于找到一些实际可行的控制排气烟度的措施。     

特种车辆柴油机燃烧系统的研究

本文对七0研究所有关特种车辆柴油机燃烧系统研究发展过程作一概括介绍,重点阐述了放弃球型燃烧系统,而又将“壁膜混合”应用于其他燃烧系统的情况和题,以及增压条件下选择燃烧系统迂到的新问题,及其解决措施。     

高原环境对柴油机燃烧过程影响的仿真研究

为分析高原环境下柴油机性能下降的原因,应用CFD软件FIRE对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。建立了描述缸内油气混合过程的中间参数,在此基础上定量分析了高原环境对柴油机缸内油气混合过程的影响。着重通过对燃烧放热规律的分析,研究了高原环境对柴油机燃烧过程的影响。结果表明：高原环境下燃烧室近壁面处易形成较浓混合气,燃油附壁较多,燃烧室中心区域空气利用率降低;燃烧后期,高原环境下柴油机缸内仍有大量浓混合气存在,且分布较集中,燃油质量分数均方差大;随着海拔的升高,燃烧中后期缸内高温区域中心逐渐向燃烧室侧壁移动,附壁燃烧严重,凹坑及余隙处易形成油气堆积,促使燃烧恶化;高原环境对柴油机预混燃烧的影响并不明显,但随着海拔的升高,扩散燃烧放热率逐渐降低,燃烧持续期大幅增加,导致严重的后燃。     

柴油/甲醇不同掺烧方式燃烧过程和排放对比分析

在不改变4B26增压柴油机结构的前提下,对柴油机气道喷射甲醇与柴油/甲醇直接混合燃料进行了燃烧过程、排放性能试验,对两种柴油/甲醇掺烧方式的燃烧过程与排放进行了分析。试验结果表明：与柴油/甲醇直接混合相比,柴油机气道喷射掺烧10%甲醇,气缸压力相差不大,缸内平均温度较低,低负荷时滞燃期较长;气道喷射甲醇大幅度降低排气温度,NOx和碳烟排放降低效果较为显著,HC和CO排放较高。与燃烧柴油相比,两种方式掺烧10%甲醇时,发动机的动力性变化不大,缸内平均温度都有所降低,滞燃期有所延长;NOx和碳烟排放降低,HC和CO排放有所增加。