发动机进、排气系统漏气对碳平衡影响的试验研究

针对发动机进、排气系统漏气影响碳平衡偏差问题,分别对进、排气系统不同管路漏气进行万有特性、稳态循环、瞬态循环试验,测试和分析碳平衡偏差随漏气位置和漏气量的变化规律。结果表明：压气机后进气管或排气管路漏气时,测试工况点的碳平衡偏差均为正值,其中压气机后进气管漏气的最大碳平衡偏差为35%、排气管路漏气的最大碳平衡偏差为1.7%;压气机前进气管路漏气时,碳平衡偏差为负值,最大为-6.3%;碳平衡偏差的绝对值随进气系统漏气量的增加而增大,但排气系统漏气量不影响碳平衡偏差。碳平衡偏差主要受进气管漏气影响,当碳平衡偏差超过3%时,若碳平衡偏差为正,应优先排查压气机后进气管路;若偏差为负,应优先排查压气机前进气管路。     

进排气系统的阻力对车用柴油机性能影响的研究

本文对一台车用柴油机的进气系统的进气管长度、进气阻力以及排气阻力等主要参数进行了详细的研究。结果表明,一定长度的进气管可以获得最佳发动机综合性能,过长或没有进气管对发动机的性能都不利。研究结果还表明,进气阻力要比排气阻力对发动机性能的影响大。本研究的结果对发动机的优化匹配、进排气系统的参数选择以及故障诊断都具有一定的参考价值。     

发动机进排气边界条件对性能参数的影响研究

在发动机试验开发过程中,经常发生因环境条件变化导致的进气温度、压力和湿度不同的情况,同时,排气侧背压也会对排气压力有所影响,这些都会改变缸内的实际燃烧过程,从而导致发动机状态偏移。以某大缸径船用柴油机为原型,进行了单缸机试验,研究进气温度、压力、湿度和排气压力对发动机性能参数的影响。试验结果表明:进气温度、湿度和排气压力的降低以及进气压力的增大会导致进气流量增加,有利于优化燃烧过程,使油耗、烟度和排温下降,爆压和NOx比排放增加。借助试验数据,可以为发动机开发过程中的边界条件控制、修正和补偿标定提供依据,提高发动机的可靠性以及对各种进排气边界条件的适应性。     

自由活塞热气机性能仿真方法研究

对自由活塞热气机的动力与热力学性能数值模拟方法进行了研究,在经典的一阶、二阶以及三阶仿真方法的基础上,开发了一套能够用于多种自由活塞热气机性能计算的仿真方法。仿真结果和试验结果基本一致,验证了该算法的正确性。     

应用瞬时转速法诊断热气机气缸工质泄漏故障的研究

主要介绍了热气机瞬时转速监测诊断仪的开发,对热气机不同状态下的瞬时转速进行了测量和分析。试验表明:采用瞬时转速可准确地诊断热气机工质泄漏等典型故障。     

平衡孔漏气对级性能影响的研究

针对平衡孔漏气对透平级性能的影响问题进行了试验和数值研究。根据试验和计算结果,阐述了汽轮机组通流部分级问吸漏状况,剖析了其内部基理,并对其影响级性能的因素作了论述,为汽轮机通流部分的设计提供了参考。     

高强化柴油机进排气系统性能仿真研究

应用GT-POWER软件建立了高强化柴油机的工作过程仿真计算模型,并应用GT-POWER自带的优化工具建立了以标定工况下柴油机动力性最优为目标的高强化柴油机性能优化的仿真模型。计算结果显示:进行参数优化后,该柴油机性能进一步提升。     

矿用柴油机进排气系统防爆前后的性能分析

针对矿用柴油机在煤矿井下应用时防爆性的要求,在发动机试验台架上进行了进排气系统经防爆后不同程度增大的进排气阻力对CAT3306型防爆柴油机性能影响的试验分析.结果表明:矿用柴油机因进排气防爆装置的添加,使得进气不畅,排气困难,进而带来燃烧变差,性能恶化,且进排气阻力越大,动力性下降越明显,燃油经济性恶化越严重.     

长距离供水系统中空气阀的进排气特性参数研究

为研究空气阀进排气特性参数,基于数学模型,通过模拟计算,得出了空气阀的进排气流量系数与流通面积乘积随压差的变化规律;并根据不同压差下的空气阀进排气流量系数与流通面积乘积值,计算了不同进气流量系数下的进气流通面积。结果表明,空气阀的进排气流量系数与流通面积乘积随压差的增大而增大,且排气时乘积的变化幅度小于进气时;进气流通面积与其直径直接对应的面积存在差异。研究结果可为空气阀的设计及选型提供指导作用。     

对船用6135非增压柴油机进排气系统的改进

本文通过论述,主要阐明以下二点:(1)对原6135船用非增压柴油机(以下简称6135非增压机)采用空气滤清器及进气总管进气,存在进气阻力过大问题,在实船上改用渐缩形的进气导管,降低进气阻力,提高进气终点压力,使柴油机节油率达5％～6％;(2)对原6135非增压机排气系统存在的排气不畅、进气不足,阻力过大等不利节能问题,在实船上采用喷射抽气的排气型式,以船速为动力源,使柴油机在实际中节油4％～6％。     

进气门座圈内径对车用汽油机性能影响的分析

通过AVLBOOST软件建立试验汽油机的工作过程计算模型,在模型校准的基础上,分析进气道结构参数——进气门座圈内径对发动机性能的影响。结果表明,在进气门座圈内径从23．5mm逐渐加大到25mm时,发动机中高转速（4000r／min以上）的动力性和经济性都有所提高,而在中低转速时其性能基本不变。同时通过研究分析对今后发动机的设计改进和各参数的调整具有预见性的指导。     

增压柴油机进排气过程的模拟计算研究

基于GT-POWER软件建立了包括增压柴油机进气系统、排气系统和排气消声器的工作过程模拟计算模型,通过模拟计算研究了发动机的外特性指标、最高燃烧压力、进排气系统压力波动、消声器端口压力等参数的变化,试验验证表明:所建立模型能够正确预测发动机进排气系统中的压力波。     

高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响

为了研究高原环境下进排气节流对柴油机性能的影响,基于高原环境,对一台废气涡轮增压柴油机进行了台架试验,分别研究了进气节流和排气节流对柴油机进气量、燃烧、排气温度、排放、油耗的影响。结果表明：采用进气节流、排气节流均会使柴油机进气量降低,缸内最高压力降低,最大燃烧放热率增大,缸内燃烧温度上升,排气温度升高,排放增加,油耗上升。但随着转速的增加,进气节流与排气节流的影响趋势却有所差异。在柴油机转矩为50 N·m,转速为1 400 r/min、1 800 r/min、2 200 r/min的3个工况下,进气压力降低25 k Pa时,排气温度分别提升75℃、60℃、52℃,NOx排放分别增加160×10^-6、140×10^-6、114×10^-6,烟度分别增加0.079 FSN、0.062 FSN、0.052 FSN,比油耗分别增加4.4 g/（k W·h）、5.5 g/（k W·h）、7.4 g/（k W·h）;而排气背压升高25 k Pa,排气温度分别提升35℃、50℃、62℃,NOx排放分别增加67×10^-6     

进气系统技术状况对发动机排气影响试验研究

通过模拟试验详细地阐述了进气系统技术状况对发动机排气的影响。在日常生活中,人们可以通过对发动机进气系统中的相关部件进行定期地维护和保养来降低汽车排气污染,以达到减少城市大气污染的目的。     

带有进排气旁通的相继增压柴油机的计算分析

建立了带有进排气旁通的相继增压柴油机稳态仿真程序,缸内过程采用充满与排空法,进排气过程采用一维非定常流动模型,选择有限体积法对其进行离散求解。对某船用带有进排气旁通的相继增压柴油机,进行了多组性能模拟计算,结果表明:计算结果与试验数据基本一致;柴油机转速在855～920 r/min时,开启旁通阀,能增加压气机的空气流量,避免喘振,并提高了增压压力,降低了排温,改善了柴油机的大扭矩性能,但柴油机的经济性有少量降低。     

排气系统尾管对发动机性能及排气噪声影响研究

以一台V型6缸汽油机为例,利用一维CFD发动机模拟软件GT—POWER建立了整体发动机模型（包括进排气系统）,通过改变排气尾管直径、长度设计参数,研究了排气尾管长度、直径对发动机性能和排气噪声的影响,并总结了如何适当选取尾管的长度、直径设计参数,以满足发动机性能和排气噪声的要求。     

涡轮增压器进/排气蜗壳结构优化与性能分析

为了分析涡轮增压器涡轮部件进/排气蜗壳对涡轮级性能的影响及相互作用机理,提高涡轮效率,采用数值模拟的方法对涡轮增压器中的进/排气蜗壳进行优化设计,提出进气蜗壳和排气蜗壳的优化方案,并与涡轮整机联合运算,对比分析涡轮整机的性能。结果表明:进气蜗壳主要对静叶10%叶高的来流攻角产生影响,优化方案可为涡轮提供更好的进口条件,排气蜗壳主要对动叶尾缘的载荷分布产生影响,优化方案可以增加涡轮的做功能力,进/排气蜗壳的优化设计可使整机总静效率提高1.19%。     

基于RBF神经网络的柴油机排气温度传感器检测方法的研究

针对柴油机热工参数之间复杂的非线性关系,提出了采用R BF神经网络技术融合柴油机热工参数数据进行排气温度传感器检测的方法,并可对柴油机各缸排气温度进行状态监测。计算机仿真与实际应用表明,利用神经网络的智能检测技术对柴油机排气温度传感器和状态监测是切实可行的。     

不同进气氛围耦合废气再循环对双燃料发动机工作过程的影响

基于正庚烷、甲烷、乙烷、丙烷多组分混合物简化动力学机理耦合三维计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）数值模型,模拟研究高替代率时不同进气氛围（H₂、O₂组分）耦合废气再循环（exhaust gas recirculation,EGR）对天然气/柴油双燃料发动机低负荷工作过程的影响机理。研究表明：在不同EGR率下,进气掺氢会使缸内燃烧速率显著加快,OH活性基浓度明显升高,CH₄排放显著降低,但CO排放升高;进气掺氧后,缸压及瞬时放热率峰值、最大压力升高率、最高燃烧温度及OH活性基浓度均升高,碳烟、CO和CH₄后期氧化作用增强使其最终排放降低,但NO_x排放升高。在EGR率小于29%,掺氢比小于2.5%时,在实现较低CO、碳烟排放的同时能显著降低CH₄排放和NO₂/NO_x比例;高EGR率时,进气掺氧能降低CO、碳烟排放,并改善CH₄与NO_x