汽车催化器性能影响因素数值分析

研究的汽车催化器非稳态数学模型既考虑非定常流动的影响,又考虑到发动机与催化器之间的相互作用,能够探讨发动机与催化器之间的匹配问题。首先介绍催化器非稳态数学模型的理论基础和实验结果,之后利用非稳态模型分析了催化器性能的各种影响因素,如催化剂的装载量,装载方式,载体结构参数及催化器安装位置。这些结论有助于改进催化器的设计和优化催化器的性能。     

HCCI发动机多区燃烧模型的比较研究

多区模型作为现阶段均质压燃（HCCI）发动机高效准确的数值模型得到了世界范围的广泛关注。讨论了不同子模型对多区模型预测性能的影响。以实验为基准,比较了多区模型中区间划分、缸壁传热模型、区间热量交换模型、区间质量交换模型和边界层模型对HCCI发动机燃烧和排放模拟结果的影响,全部计算均基于异辛烷的详细化学动力学机理。结果表明：在区间划分时对温度较低的区域细化可以提高排放的计算效果,而对高温区域的细化对计算结果影响不大;改进的Woschni传热模型更准确地模拟了缸壁的传热过程;区间的质量和热量交换对计算结果影响显著,特别是质量交换模型的加入使CO排放的预测与实验值更为接近;而边界层厚度模型对整个结果影响不大。     

往复流多孔介质燃烧器的二维数值模拟与结构改进

对往复式惰性多孔介质燃烧器进行了二维数值模拟,模型的有效性通过实验数据进行验证.在燃烧器中分别填充4孔/cm泡沫陶瓷或小球,研究其内部的燃烧温度和压力损失.结果表明,由相同材料制成但结构不同的多孔介质对燃烧器内的高温区域和压力损失有显著的影响.孔隙率较大的泡沫陶瓷适合于布置在燃烧区,而孔隙率较小的小球适合于布置在热交换区域.改进燃烧器结构,即在燃烧器的中间布置泡沫陶瓷,而在两端布置小球.对于当量比为0.1的甲烷与空气混合气,得到了更为宽广的高温区域和适度的压力降.     

柴油引燃天然气发动机燃烧模型的研究

分析了均质充气柴油引燃天然气发动机的燃烧过程，以简单的一步表观反应动力学概念的阿伦纽斯(Arrhenius)公式为基础，综合湍流对化学动力学的影响，提出了一个新的燃烧模型。通过试验对模型进行了验证。此外对双燃料发动机的燃烧过程进行了分析，发现了柴油引燃的天然气发动机燃烧过程具有两阶段特性，即：第一阶段以迅速扩展的均匀温度梯度区为主要特征，第二阶段呈现均质压燃的燃烧特征。分析结果表明，双燃料发动机的燃烧是有别于传统发动机燃烧和均质压燃燃烧的一种独特燃烧现象。     

直喷式柴油机燃烧的一个二维数学模型

本文建立了用于模拟和分析直喷式柴油机缸内主要过程的一个轴对称二维数学模型。缸内气体运动和燃油空气混合过程利用任意拉格朗日-欧拉法(ALE)进行数值分析。其网格单元为任意四边形,且可按规定连度运动。燃油喷雾用气体射流模拟。用简化的亚网格尺度(SGS)湍流粘性来模拟湍流输运。燃烧和排放计算采用部分平衡流方法:燃料的氧化和NO形成用化学动力学公式计算,而组分的离解用化学平衡方式处理。计算结果与实验及其他文献的计算结果相吻合,表明本方法对于内燃机的设计和研究是一种很有潜力的工具。