柴油机EGR系统文丘里管内流动数值模拟

研究了采用文丘里管引射方式的增压柴油机废气再循环(EGR)系统及结构,按照增压柴油机EGR系统工作原理,对文丘里管在不同EGR率引射情况下的内部流动进行了三维数值模拟,对文丘里管内空气与废气形成的混合气的流场状态等参数进行了分析,计算结果表明,EGR率对文丘里管压缩段前的初始压力恢复效果有较大影响,EGR率引射量越大,压力恢复效果越差,为了满足大EGR率的要求,应减小文丘里管扩压角,适当增大混合段喉口直径和EGR引射口直径以及引射口的数量。     

增压柴油机引射式EGR系统文丘里管内流动的研究

研究了采用文丘里管的增压柴油机引射式EGR系统及其主要参数,计算了EGR系统中文丘里管的管内流动状态,对不同结构的文丘里管流场进行了数值计算和分析。计算结果表明:采用22°压缩角和18°扩压角的文丘里管能够实现增压柴油机废气再循环,以一定倾斜角和偏移角喷入的引射流能够有效控制扩压器内边界层分离,抑制回流区域的产生。     

利用文丘里管和VNT提高柴油机EGR率的研究

利用文丘里管和可变喷嘴增压器(VNT)提高柴油机的EGR率,旨在降低柴油机NOx的排放.采用试验的方法研究,对文丘里管喉口直径进行了优化,分析不同的喉口直径对发动机外特性参数的影响;对于VNT系统,分析VNT叶片开度对EGR系统的影响,并在最佳的EGR率下,进行了VNT与旁通增压器的柴油机性能对比.通过文丘里管喉口直径的合理选取和VNT喷嘴环叶片位置的调节,增加涡前与文丘里管喉口的压差及EGR率.结果表明,基于VNT的EGR系统,扩展了EGR率的范围,小负荷的EGR率能达到30%,在保证柴油机动力性、经济性不变的前提下,大大地降低了NOx的排放.     

增压柴油机EGR系统文丘里管的结构优化

利用CFD软件建立了某增压柴油机EGR系统中所需的文丘里管模型,通过模拟不同尺寸的文丘里管分析了各种情况下的压降及均匀性。研究结果表明:采用总长为300mm,直径为22mm,18°压缩角和12°扩压角的文丘里管能够满足该增压柴油机压降及均匀性的要求。     

废气再循环在增压中冷柴油机上的应用研究

在CA6110增压中冷柴油机上,安装了一套带文丘里管的EGR系统,并在各工况下进行了EGR对发动机经济性和排放影响的试验研究。通过在十三工况下进行的最佳EGR率排放试验证明,系统对于降低NOx排放效果十分明显,而且对HC、CO、颗粒排放和油耗率的负面影响较小。     

增压柴油机废气再循环技术的应用研究

随着排放标准更加严格,为了降低增压柴油机NOx的排放,采用并联的文曲利管EGR系统,可克服在高负荷工况下排气压力低于进气压力的困难,能实现废气再循环,并分析了不同工况下EGR率对增压柴油机性能的影响.     

增压柴油机EGR技术的试验研究

对增压柴油机EGR技术进行了试验研究。分析了不同工况下不同EGR率对柴油机动力性、经济性和排放性能的影响规律,最后给出了随发动机工况变化的最佳EGR率MAP图。     

利用EGR技术降低涡轮增压柴油机排气污染的研究

以一台增压柴油机为研究对象设计了一套带有文曲利管的并联EGR系统,该系统可以在较小地损失充气效率的情况下,将排气较为容易的引入到进气管,并与之混合,使混合气的静压力在扩压管中得到最大程度的恢复,通过试验找出了达到Tier3排放法规要求的各工况下所需的EGR率,以及各工况下EGR率与NOx、烟度、油耗的关系,得到了各工况下兼顾满足NOx、油耗、颗粒排放等指标的EGR率范围,并研究了冷却EGR对NOx排放的影响,EGR经过冷却后降低NOx的效果更加明显,这些研究成果具有重要的工程应用价值.     

汽油/柴油双燃料发动机的低速高负荷扩展

在一台改造的单缸发动机上开展了进气道喷射汽油、缸内直喷柴油的双燃料燃烧模式的低速高负荷扩展研究.结果表明:汽油/柴油双燃料发动机高负荷工况需配合高比例废气再循环(EGR),当采用原机相同工况的进气压力时,由于进气量不足抑制了高EGR率的应用,导致高NO_x排放.通过提高进气压力,稳定燃烧对应的柴油喷油时刻范围变宽,汽油比例上限提高,降低了燃烧控制的难度.但由于汽油/柴油双燃料发动机的汽油高度预混合特性及直喷柴油引起的局部不均匀性,导致缸内最大压力升高率(MPRR)及碳烟排放偏高,限制了其向更高负荷的扩展.在提高进气压力的同时,通过提高汽油比例及EGR率,实现了在限定条件下向更高负荷的扩展及燃油消耗率的降低.相比于原柴油机,汽油/柴油双燃料发动机高负荷扩展的受限因素由进气增压前的高NO_x排放转变为增压后的高压力升高率.     

不同增压方式下EGR对高压共轨柴油机燃烧和排放的影响

在一台电控高压共轨柴油机上,采用单级增压、两级增压和可变几何截面增压3种增压方式,进行了高压冷却废气再循环(EGR)的燃烧与排放试验研究.结果表明,柴油机采用可变几何截面增压时,涡前与进气压差较低,泵气损失小,具有良好的燃油经济性;大负荷、等EGR率情况下,单级增压、两级增压和可变几何截面增压的缸内最大爆发压力和主燃烧...     

转炉高温烟气除尘文氏管喷淋降温流动与传热性能分析

文氏管内部的流动与传热较为复杂,不仅涉及喷淋液滴与烟气在流动过程中的相互作用,而且涉及喷淋液滴遇到高温烟气发生相变进行的传热传质。视烟气为连续相,喷射液滴为离散相,考虑连续相与离散相在质量、动量和能量的相互作用,建立了转炉烟气文氏管喷淋降温三维瞬态数学模型。通过数值模拟,获得了文氏管内部压力、温度、速度和水蒸气摩尔分数分布,得到了不同烟气量、不同喷射水量条件下,文氏管压力损失和出口温度与挡板开度之间的关系。     

文曲利管排气再循环系统在涡轮增压柴油机上的应用研究

以一台 D6 114涡轮增压柴油机为研究对象 ,采用了一套带文曲利管的排气再循环系统进行了试验研究。试验结果表明 ,该系统在高工况下能克服平均排气压力低于平均进气压力的困难 ,方便地实现排气再循环。研究了在不同工况下柴油机的 NOx 排放、烟度和比油耗随 EGR率的变化规律以及 EGR的冷却效果对 NOx 排放的影响     

船用低速机EGR系统卧式洗涤器模拟仿真研究

EGR洗涤器是EGR系统的关键部件,起到防止含硫物质对EGR系统管路腐蚀的作用。对所研发的EGR洗涤器进行模拟仿真研究,发现:为增加烟气在填料层中的接触表面积,保证气液两相的充分接触,须延长填料层长度;该洗涤器烟气进出口及内部填料层位置布置能够较好地保证洗涤器内烟气的流动与混合;洗涤器内布置方式满足烟气静压力场压降要求。经优化后的洗涤器应用于某自主品牌低速柴油机EGR系统上,经第三方测试:硫氧化物脱除效率达95%,满足设计使用要求。     

高低压EGR系统对低速柴油机性能和排放影响的研究

以某型6缸低速二冲程柴油机为研究对象,建立GT-POWER一维仿真模型,研究高、低压EGR系统对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:随着EGR率的上升,高压EGR系统中压气机运行点从中心高效区向低效区和流量减小的方向移动,而低压EGR系统的流量和压比变化较小;高压EGR系统缸内压力始终低于低压EGR系统,在低负荷时,导致燃烧速度和放热率峰值低于低压EGR系统;燃油消耗率随着EGR率的增加呈上升趋势,当EGR率增加到一定程度时燃油消耗率上升更明显,并且高压EGR系统燃油消耗率明显高于低压EGR;两种EGR系统都能降低NO_x排放,但相同EGR率时,高压EGR系统NO_x减排效果更好。     

多管文丘里循环流化床烟气脱硫冷态气流流场试验研究

针对实际工业应用的多管文丘里循环流化床烟气脱硫装置,按照冷态模化试验的相似准则建立了冷态模化试验台.通过在试验台入口通道加装不同形式导流板、改变文丘里管群管径分布,利用颗粒图像速度仪(PIV)对不同几何结构条件下多管文丘里内的流量分布进行了测量,同时测量了不同工况下试验台的阻力损失.结果表明,单侧进风、入口通道内无导流装置时,等径文丘里管群各管流量存在明显偏差,采取加装入口导流板或改变文丘里管管径分布均能达到使多管文丘里管各管均流的目的,从而改善脱硫塔内的脱硫性能.流线型入口导流板不仅能使各文丘里管均流,而且不会明显增加入口段阻力损失.所得试验结果对多管文丘里循环流化床烟气脱硫的工业应用具有重要的指导价值.     

增压柴油机采用多级可变文曲利管式进气系统的实验研究

EGR技术应用在增压柴油机上出现了进排气压逆差导致应用有限的现象。本文采用将原有进气系统改造成由多个文曲利管并联组成的进气系统解决此问题。该系统一方面可由不同文曲利管之间的组合排列达到适应随工况变化的可变进气目的;另一方面,可以借助多个文曲利管的喉部压降能力吸引更多排气达到扩大EGR率的效果。通过流量模拟测试实验获得,采用MVVIPS较传统的串联式和分流式文曲利管系统都取得了更大的流通能力和压降能力;通过内燃机综合测试台架可知,采用MVVIPS系统后,试验用柴油机过量空气系统在不同转速下有着不同的变化;相比较原机的EGR系统,MVVIPS系统的EGR率在每个试验工况下都得到了不同程度的提高;动力性和经济性都在低、中转速下有小幅升高,但在高转速下与原机相差不大;根据稳态十三工况排放数据显示,采用MVVIPS系统后,NOx排放得到了有效控制,CO和微粒排放变化不大,HC排放在怠速及低工况范围内有着较明显的降低。     

瞬变过程EGR优化策略研究

在一台增压中冷电控高压共轨重型柴油机上利用科式流量计实测再循环废气流量实现了具有稳定性较好、测量精度及响应精度较高的EGR率适时测量,并在稳态测试循环条件下,转速为1650r／min时进行了恒转速增转矩瞬变过程发动机性能影响试验．结果表明：无论采用何种稳态工况EGR优化策略,将EGR率及喷油参数的优化结果运用于5s瞬变...     

烟气量、喷射水量和喉口开度对转炉烟气除尘文氏管内部流动与传热性能影响

文氏管是转炉湿法除尘工艺中烟气净化和回收过程的关键设备之一,根据不同吹炼时期烟气量的变化,通过调节文氏管喉口处的喷嘴水量和挡板开度,来获得较好的除尘效果和压力损失。由于文氏管内部的流动与传热较为复杂,基于离散相和连续相流动与传热模型,在FLUENT平台上,对文氏管内部的流动与传热过程进行了三维数值模拟;分析了不同烟气量、不同喷射水量和不同挡板开度对文氏管流动与传热性能的影响。