电喷稀薄燃烧天然气发动机进气过程的数值解析

用数值模拟的方法考察了将稀薄燃烧汽油机的纵向直进气道应用于MPI方式天然气发动机时 ,天然气喷射后进气岐管内的燃料浓度场和压力场 ,以及进气终了天然气—空气混合气在气缸内的浓度分布和速度分布 ;结果表明吸气阀打开后 ,经两吸气阀先期吸入的天然气在向内弯曲的纵向滚流的作用下被挤向吸气阀底部下方附近 ,与后期吸入的空气明显呈分层充气构造     

分层充气天然气发动机混合气形成的数值解析

解析了渐缩形纵向直进气道发动机的进气过程，与实验结果对比验证了计算方法的可行性．对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷天然气发动机混合气形成过程进行了解析，得到天然气．空气混合气在气缸内的速度场、空燃比分布等，探明了缸内纵向滚流的存在．表明在纵向进气滚流作用下，压缩接近终了时，缸内混合气呈明显分层构造，在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气，实现部分负荷工况下的稀薄燃烧．     

分层充气天然气发动机混合气形成的数值解析

解析了渐缩形纵向直进气道发动机的进气过程 ,与实验结果对比验证了计算方法的可行性 .对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷天然气发动机混合气形成过程进行了解析 ,得到天然气 空气混合气在气缸内的速度场、空燃比分布等 ,探明了缸内纵向滚流的存在 .表明在纵向进气滚流作用下 ,压缩接近终了时 ,缸内混合气呈明显分层构造 ,在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气 ,实现部分负荷工况下的稀薄燃烧 .     

MPI天然气发动机混合气形成过程的数值模拟

采用数值模拟方法,对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷(MPI)方式天然气发动机中混合气的形成过程进行解析,得到了天然气-空气混合气在气缸内的速度场、浓度场等.结果表明在纵向进气滚流作用下,压缩终了时,缸内混合气明显呈分层构造,在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气,实现部分负荷工况下的稀薄燃烧.     

MPI天然气发动机混合气形成过程的数值模拟

采用数值模拟方法，对渐缩形直进气道屋脊形燃烧室多点电喷(MPl)方式天然气发动机中混合气的形成过程进行解析，得到了天然气一空气混合气在气缸内的速度场、浓度场等。结果表明在纵向进气滚流作用下，压缩终了时，缸内混合气明显呈分层构造，在火花塞附近聚集较浓的可燃混合气，实现部分负荷工况下的稀薄燃烧。     

船用中速双燃料发动机进排气道特性研究

为保证船用天然气发动机进排气道与气缸的最佳匹配,采取空气动力学建模仿真的方法,研究进排气道流量、涡流特性随气道流通截面、气阀升程的变化规律,最终通过实物模型试验,验证并分析得出最佳匹配结果。研究表明,气道流通截面增加到一定值后,其对流量特性与涡流特性影响减弱;气阀升程对流量特性和涡流特性有持续性影响。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其进气道口径88.60mm,排气道口径80.00mm。     

船用中速双燃料发动机进排气道特性研究

为保证船用天然气发动机进排气道与气缸的最佳匹配,采取空气动力学建模仿真的方法,研究进排气道流量、涡流特性随气道流通截面、气阀升程的变化规律,最终通过实物模型试验,验证并分析得出最佳匹配结果。研究表明,气道流通截面增加到一定值后,其对流量特性与涡流特性影响减弱;气阀升程对流量特性和涡流特性有持续性影响。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其进气道口径88.60mm,排气道口径80.00mm。     

船用中速双燃料发动机进排气道特性研究

为保证船用天然气发动机进排气道与气缸的最佳匹配,采取空气动力学建模仿真的方法,研究进排气道流量、涡流特性随气道流通截面、气阀升程的变化规律,最终通过实物模型试验,验证并分析得出最佳匹配结果。研究表明,气道流通截面增加到一定值后,其对流量特性与涡流特性影响减弱;气阀升程对流量特性和涡流特性有持续性影响。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其进气道口径88.60mm,排气道口径80.00mm。     

船用中速双燃料发动机进排气道特性研究

为保证船用天然气发动机进排气道与气缸的最佳匹配,采取空气动力学建模仿真的方法,研究进排气道流量、涡流特性随气道流通截面、气阀升程的变化规律,最终通过实物模型试验,验证并分析得出最佳匹配结果。研究表明,气道流通截面增加到一定值后,其对流量特性与涡流特性影响减弱;气阀升程对流量特性和涡流特性有持续性影响。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其进气道口径88.60mm,排气道口径80.00mm。     

燃烧参数对炉内温度场、流场和浓度场的影响

对天然气在高温蓄热式加热炉中的燃烧技术,运用Fluent软件通过数值模拟进行了研究.主要分析了影响炉膛内气流流动和温度分布的因素.研究结果表明:气流的相对速度对加热炉炉膛内的温度分布有很大的影响.天然气射流和空气射流的相对速度越小,加热炉内的高温区域越大,而且炉膛内的平均温度愈高,炉内的温度均匀性愈好;当空气的预热温度不变时,仅提高天然气的预热温度,炉内的最高温度和平均温度会随之提高;当空气的温度比较低时,随着天然气的预热温度的升高,燃烧产物中NO的浓度呈指数规律升高;当空气的预热温度升高时,NO的浓度随天然气的预热温度的升高呈指数规律降低.     

内燃机螺旋进气道结构参数分析的ALE法

为提高具有螺旋进气道的内燃机进气通流能力,利用三维、可压、粘性、湍流流动模型,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)计算方法,对其流场进行了研究,并分析了气道倾斜角、气阀偏置等进气系统参数对流场特性的影响．通过研究发现,由于螺旋气道结构的复杂性,结构参数对具有螺旋进气道的进气系统的影响十分复杂,气道倾斜角、气道位置对缸内流动的影响是双向的,螺旋气道的总压力损失主要发生在气道部分.     

等离子发生器中流场的组织与电极冷却

空气等离子点火技术可以加速燃料燃烧的物理化学过程，扩大点火的浓度极限，提高点火的可靠性及燃烧的稳定性，本文用等效的内部加热区代替产生欧姆热的电弧，对等离子发生器内的热力学平衡和化学非平衡的空气热流体场进行了数值模拟，分析了进气预旋角，进口气流总压和喷嘴气流压缩角对电极斑点附近的电极表面温度的影响。讨论了电极烧蚀之后电极表面温度的变化，通过对数值模拟结果的分析，提出了等离子发生器的结构设计和电极冷却方式的合理建议。     

埋地天然气管道泄漏数值模拟

给出了天然气管道泄漏几何区域图形,建立了天然气泄漏控制方程,基于控制体积原理和多孔介质理论,利用计算流体力学软件对埋地天然气管道泄漏过程进行了数值模拟。通过模拟,得到了天然气在土壤和空气中泄漏浓度分布,并分析了风速对天然气组分的扩散影响规律,确定了安全区域,为天然气管道泄漏应急救援和安全管理提供了理论依据。     

六角切圆炉膛内气固两相数值模拟

本文应用FLUENT软件对桌电厂采用空气分级低NOX燃烧技术改造后的锅炉炉膛丙气固流场进行了数值模拟,得到气固两相的速度场和浓度场,分析了空气分级改造后炉内空气动力场特性及颗粒相的分布情况.本文的研究表明,合理调节炉内空气动力场结构,进行分级燃烧可以有效抑制炉膛结渣,实现低负荷稳燃,降低燃烧过程中氮氧化物的生成量.     

自然通风湿式冷却塔传热传质的三维数值分析

基于CFD软件Fluent和传热传质理论,建立了自然通风逆流湿式冷却塔空气三维运动控制方程、液相冷却水运动控制方程以及气水两相间传热传质的理论模型.采用标准k-ε湍流模型进行应力封闭,对塔内传热传质过程进行了三维数值计算.计算分析了塔内外空气的速度场、温度场和含湿量场,给出了塔内冷却水温度分布场,指出塔内雨区外侧部分区域空气和冷却水温度均低于环境干球温度,并指出进风口上沿存在纵向漩涡影响气水两相间的局部传热传质强度.计算了塔内各区冷却水蒸发量,给出塔内不同高度处淋水密度的径向分布曲线和塔内传热传质区的气水比分布场,指出传热传质主要发生在填料区.     

自然通风湿式冷却塔传热传质的三维数值分析

基于CFD软件Fluent和传热传质理论,建立了自然通风逆流湿式冷却塔空气三维运动控制方程、液相冷却水运动控制方程以及气水两相间传热传质的理论模型．采用标准κ-ε湍流模型进行应力封闭,对塔内传热传质过程进行了三维数值计算．计算分析了塔内外空气的速度场、温度场和含湿量场,给出了塔内冷却水温度分布场,指出塔内雨区外侧部分区域空气和冷却水温度均低于环境干球温度,并指出进风口上沿存在纵向漩涡影响气水两相间的局部传热传质强度．计算了塔内各区冷却水蒸发量,给出塔内不同高度处淋水密度的径向分布曲线和塔内传热传质区的气水比分布场,指出传热传质主要发生在填料区．     

进气管内LPG喷雾的可视化试验和数值模拟

采用可视化试验和数值模拟的方法研究了在MPI喷射条件下液态LPG燃料喷射后在单阀进气管内的反射过程。得到了LPG喷雾在进气管内的反射图像序列。在此基础上,利用CFD软件建立了数值模型,得到了LPG喷雾在进气管内的粒子轨迹和压力分布。结果表明：对于采用较短进气歧管结构的改装LPG汽车发动机,喷射后的LPG被反射到进气歧管入口附近,并被处于进气冲程的相邻气缸吸入而引起发动机各缸间混合气分配不均匀是完全可能的,同时由于反射压力波的作用导致进气管内压力的波动,影响进气充气效率。     

空气单蓄热室状加热炉内传输过程的数值模拟

以某企业拟建的高温蓄热实验炉为研究对象，对该炉内发生的流动、燃烧和传热过程进行了数值模拟，得到了炉内速度场、温度场和浓度场的分布情况.通过分别改变空气喷口和燃料喷口间的夹角、空气喷口的长宽比来优化炉内的流场和温度场.结果表明,空气喷口水平交角对炉内温度场均匀性的影响很大，当空气喷口水平交角为8°时炉内温度均匀性最好；在空气喷口长宽比为3∶1 的情况下，可以改善炉内温度场的均匀性，以避免产生局部高温区.     

高炉回旋区数学模型研究

在高炉回旋区内部，焦碳颗粒与空气发生剧烈反应，产生煤气的温度场、压力场、浓度场分布将直接影响到高炉的冶炼状况。基于多相流理论，全面的考虑气体的湍流、能量、组分、焦碳与空气的化学反应以及焦碳颗粒的时间经历效应，建立了描述回旋区湍流特性的数学模型。利用该数学模型对高炉回旋区气流场进行了数值模拟，为高炉回旋区的研究提供新的理论基础。     

9F燃气轮机进气系统优化改造研究

9F燃气轮机主要将空气和燃料作为介质进行做功,这样就决定了进气系统功能性的重要性,保证可以为燃气轮机提供较高质量和纯净度的空气.在实际应用过程中,燃气轮机空气滤网经常会被污物所堵塞,使得机组进气压力损失增大.降低进气系统压力后,在燃气轮机循环最高压力不变前提下,需要提高压气机比功,确保不会出现燃气轮机功率降低情况.本文对9F燃气轮机进气系统优化要点进行了简要分析.