柴油机喷油嘴的结构改进及三维流场数值模拟

喷油嘴头部细微的结构变化会对内部的流动状态产生显著的影响,进而影响到油束雾化性能。本文通过CFD软件对STD（Standard）标准型、VCO（Valve Closed Orifice）无压力室型及IMP（IMPROVED）改进型的多孔喷嘴进行了三维流场数值模拟,通过对比分析得出改进型喷嘴在低油速率下获得相对好的喷雾性能,综合特性优于标准型和无压力室型的喷嘴。     

机车柴油机喷油嘴三维流场数值模拟及其改进研究

通过FLUENT软件利用可压缩流体的三维湍流模型和无粘流动模型对改进前后喷油嘴内流场进行了数值模拟。对比研究发现,90°密封座面的压力损失小于60°密封座面;随着喷射压力的提高喷油嘴流量系数有减小的趋势;喷孔倒角可以增大喷油嘴流量系数,同时可以减少高压喷射带来的压力损失。在高强化中速机车柴油机上220 000 km的实际运用结果表明,该型针阀偶件大大减少了故障率,并且其工作可靠性、使用寿命有大幅度提高。     

柴油机多孔式喷油嘴中燃油三维流动分析

由于试验和测量受种种条件限制，可以采用计算机流体动力学（CFD)模型来预测柴油机喷油嘴内的流场状态，并与试验相结合，提高喷油嘴的选配和设计水平。在本项研究中，采用软件Pro／E造型，GAMBIT划分网格，最后用Fluent进行模拟计算。研究的重点集中在喷油嘴的压力室、喷孔以及针阀的前端构型。通过研究可以预测喷油嘴内流场的分布，分析喷油嘴设计的合理性，指出改进方向。     

柴油机燃烧室流场三维数值模拟分析

柴油机燃烧室的设计,通常以经验设计为主,要通过实机实验,比较得到较优燃烧室形状,周期长,费用高。本文通过模拟不同形状燃烧室内的三维流场,分析缸内气流运动规律,评述了不同燃烧室形状的优缺点。     

4BTAA柴油机螺旋进气道三维数值模拟

以未简化的实际发动机产品气道为研究对象，使用三维流动力学软件完成了气道稳流试验台中气道，气缸流动的三维数值模拟计算，模拟计算的流场显示出了在气道试验台条件下空气流动过程的详细状况，气道性能评价参数(流量系数和气流扭矩)的流动计算结果与气道试验结果吻合较好，研制出的气道已用于达欧Ⅱ排放标准的4BTAA从柴油机中，数值模拟精度表明，气道CFD计算可以为发动机开发中气道设计提供理论依据。     

基于AVLFIRE的发动机进气道三维流场数值模拟研究

利用软件AVLFIRE对4个不同气门升程下进气道的流动特性进行分析研究,揭示某发动机进气道及缸内的流动特性．得出各升程下气体流动的流线图、湍动能、速度等值线图及流量系数和涡流比,直观地表明了进气过程气道及缸内的流动特性,为进气道性能优化、评价和再设计提供了方法和依据。     

柴油机缸内流场的有限元数值模拟

本文通过有限元数值模拟方法研究了PA6-280型柴油机缸内的流场特性。基于模拟所得的气流运动和其他参数在缸内的三维分布特性，分析了现有流场对燃烧特性的影响。     

四气门柴油机进气道的三维实体造型及流场数值模拟

本文介绍了四气门柴油机双进气道设计的一种现代方法，即应用反向工程技术实现气道三维造型，并应用CFD软件FIRE对其实现气道一气门一气缸内气体三维数值模拟，计算结果与试验结果吻合较好。对气道内气流流动特性进行评价及对比，得出对于单进气道布置以切向布置最佳，因这样能产生相对大的涡流，双进气道因两气流产生干涉，造成少量的流量损失，但却会增强缸内的涡流。     

热处理炉温度场的三维数值模拟

提出了一个描述热处理炉三维非线性温度场的有限元模型,该模型综合考虑了辐射、材料热物性参数和边界条件等复杂因素。根据此模型,使用大型非线性有限元软件MARC对72kW井式渗碳炉进行模拟计算,计算机模拟结果与实测结果吻合较好。由此提供了一种良好的热处理炉虚拟生产手段,可作为智能热处理CAD的核心技术之一。     

蓄冷球在流场中凝固过程的数值模拟

通过CFD软件模拟了单个共晶盐蓄冷球在蓄冷槽中的凝固过程.在整个充冷过程中蓄冷球表面与外围载冷剂流场换热直至完全凝固.模拟中发现,由于整个流场的流速较低,蓄冷球凝固初始阶段球表面的自然对流对流场的影响不可忽视,同样也影响球体本身的热通量.模拟结果表明蓄冷球在负向流动流场中所需的凝固时间小于正向的凝固时间.     

柴油机喷油器内部空化流动的数值模拟研究

柴油机喷油器内部的空化流动现象对燃油雾化、燃烧及排放有重大的影响,而针阀运动又直接影响着喷油器内部空化流动的生成与发展。为此,运用欧拉双流体法对喷油器内部流动进行气、液两相流的动态模拟研究,分析了不同针阀升程下喷孔内部空化分布及发展情况。研究结果表明,针阀上升和下降过程中,喷孔内空化流动变化剧烈;针阀升程稳定时,喷孔内空化流动相对稳定;喷孔入口增加倒角,可以有效缓解喷孔内的空化现象。     

柴油机喷嘴流动的CFD分析

建立了某型柴油机喷嘴内部流动的三维CFD计算模型,用计算流体力学软件ANSYS-FLOTRAN对该喷嘴内部的三维流动进行了模拟分析,得到了喷嘴端部的速度矢量场、压力分布等大量信息。分析结果为研究燃油雾化、喷嘴的失效分析及其结构参数的优化设计提供了重要参考。     

柴油机孔式喷油嘴内空穴流动的模拟分析

利用混合多相流体模型加空穴模型的方法,模拟了柴油机孔式喷油嘴稳定喷射时嘴内的空穴流动现象,分析了空穴在喷油嘴内形成机理及其分布情况。基于这一模型进一步分析了喷射压力、背压和喷孔长径比、喷孔入口圆角比、非轴对称喷孔等几何结构参数对喷孔内空穴分布的影响。通过模拟计算可知,提高喷射压差和减小喷孔入口圆角半径都可以提高空穴强度,同时也发现提高喷孔长径比可以使空穴在喷孔出口截面上分布更为均匀。从燃油空穴雾化理论的角度出发,空穴强度的提高以及在出口截面上的均匀分布都有利于燃油的破碎雾化。     

超多喷孔喷油嘴流动特性的三维数值模拟

在超多喷孔喷油嘴中,由于存在2排喷孔,各喷孔的布置与协调更加困难.利用AVL-Fire软件对超多喷孔喷油嘴内流体的流动特性进行了模拟计算,在利用定针阀升程条件下的试验结果对模型进行了标定之后,对实际喷油过程进行了计算与分析,根据计算结果对喷孔布置进行了改进,提高了各喷孔喷油均匀性.同时,计算结果也为缸内喷雾和燃烧计算提供了边界条件.     

直喷式柴油机喷油嘴内的两相流数值分析

针对柴油机喷嘴内的流动问题采用欧拉-欧拉两项流法来求解。在喷油器针阀最大升程条件下,针对不同进口压力方案进行了对比分析。分析表明,通过本方法不但真实地显示了喷油嘴内的流动现象,而且为喷油嘴内部的动态计算以及燃烧室计算奠定了基础。     

柴油耦合喷嘴内空化流动对近场喷雾影响的模拟

柴油机共轨压力的提高使空化现象快速发生而影响柴油近场喷雾的初次破碎,进而对后续燃烧和排放产生作用.因此搭建了单孔柴油喷油器内外流耦合喷嘴三维数值模型,并进行了验证.在此基础上,模拟研究了针阀开启初期不同喷油压力下空化流动对近场喷雾特性的影响.模拟结果表明,喷孔内空化发展经历了3个阶段:单相流区(Fv<0.3％)、空化发...     

柴油机喷油器喷孔空泡雾化的研究

作者对柴油机喷孔空泡雾化的特性进行了研究，分析了喷孔内空泡产生的机理，并建立了计算模型。该模型考虑了喷射压力、喷孔几何结构、燃烧室条件、孔内流动损失与空穴因素，为喷雾的多维模拟提供了准确的初始条件。三维数值模拟计算结果表明，空泡雾化促进了喷孔出口液核的分裂，加剧了喷束的二次雾化，以考虑空雾化模型为计算初始条件，其在喷射速度、液滴尺寸（SMD）和贯穿距的计算结果更符合实际喷雾测量。