柴油机连杆轴瓦烧蚀的机理分析及问题改进

在柴油机实际工作过程中,由于受起动频繁、转速及工况经常变化等因素的影响,轴瓦的理想工作条件无法得到满足。因此,柴油机轴瓦经常处于边界润滑或混合润滑状态,摩擦产生的高温使轴瓦表面金属合金层烧蚀,情况严重时会使连杆弯曲、曲轴断裂、捅缸等严重故障。以CA4DX增压发动机连杆上瓦烧蚀为例,提出两种解决方案,改善轴瓦表面性能,提高承载能力,达到预防轴瓦烧蚀的目的。方案经过实验验证,满足性能与可靠性要求,对指导类似连杆轴瓦烧蚀问题的解决具有实践意义。     

气液质量流量比对气泡雾化喷嘴燃烧特性的影响

利用Dual PDA对气泡雾化喷嘴出口下游的喷雾两相流场进行了诊断与分析,发现气液质量流量比对液雾颗粒群速度分布的影响不大,只是轻微地改变了雾化锥角,但是随着气液质量流量比的减小,雾化颗粒平均直径却有所增大.通过对液雾火焰的照片进行分析后发现,气液质量流量比对火焰长度影响显著,在小气液质量流量比下,液雾颗粒需要更长的时间、更大的空间才能燃尽,因此火焰明显被拉伸.利用TESTO350烟气分析仪对烟气成分测定的结果显示,气液质量流量比对一氧化碳、碳氢化合物等不完全燃烧产物具有显著的影响,在小气液质量流量比下,存在明显的不完全燃烧现象,同时氮氧化合物与二氧化硫的生成量有一定程度的增加.     

气泡雾化喷嘴燃烧产物成分的实验研究

构建了用于研究气泡雾化喷嘴燃烧特性的圆柱形燃烧室．利用旋流配风器产生旋流数为1．3的空气旋流、并装设稳焰器来稳定火焰;利用热电偶测量燃烧室内温度、利用Testo350烟气分析仪对烟气成分进行测定．实验结果表明,当过量空气系数为1．16时,产物中CO_2含量接近理论计算值;在过量空气系数为1．22附近时,烟气中不完全燃烧产物CO体积分数低于200×10~(-6),C_m H_n低于500×10~(-6);H_2低于100×10~(-6);而主要污染物氮氧化合物(NO_x)低于70×10~(-6),SO_2低于60×10~(-6);随着烟气含氧量的增加,除NO_x之外的所有成分都呈现递减趋势,温度型NO_x却呈现小幅上升．     

纳米颗粒对盐梯度太阳池热性能影响的实验研究

为了增强太阳池的储热温度以及热效率,采用了在太阳池下对流层添加纳米颗粒的方法.通过光照实验与沉降实验选取质量分数为0.010％的碳纳米管溶液添加到太阳池的下对流层,然后与普通盐梯度太阳池进行对比实验,并对实验数据进行分析、计算.实验结果表明:在相同模拟光源下,含纳米颗粒小型太阳池的下对流层平均温度提高了 1.7℃,效率...     

空气旋流强度对气泡雾化喷雾流场及火焰的影响

对不同空气旋流强度下气泡雾化喷嘴出口下游喷雾流场特性及燃烧特行进行了诊断与分析.随着空气旋流强度的增加,喷雾锥角明显增大,颗粒的轴向平均速度有所降低,而速度分布趋势则由单峰分布逐渐转变为双峰分布.同时,径向和切向的平均速度都有所提高,速度脉动加强,气、液两相之间的混合趋于强烈.空气旋流强度对油雾的燃烧过程影响显著,随着旋流数S的增大,油雾火焰的湍乱程度加强,火焰长度缩短,火焰表面皱褶和旋涡的尺度有所减小.空气旋流强度过小或过大,都将导致燃烧状况恶化;在S=1.2时,燃烧产物中的cxHy、CO和NO 的体积含量均达到较低的水平.     

烟气再循环对液雾旋流火焰的影响

在柱状燃烧室内利用C anon数码相机跟踪研究了气泡雾化喷嘴出口下游的旋流液雾火焰,发现再循环烟气对油雾颗粒的预热作用使火焰缩短、并有效削弱了高温区存在;利用T esto350烟气分析仪对液雾旋流火焰所产生的烟气成分进行了测定,探讨了烟气再循环措施对不完全燃烧产物以及燃烧污染物生成量的影响,发现热烟气的再循环可以有效降低不完全燃烧产物的排放量,同时可以抑制NOx的生成。     

不同浊度分布下太阳池热性能模拟

通过实验验证了太阳池辐射透射模型(Wang and Seyed-Yagoobi model)在小浊度范围内的准确性,从光学和热力学角度分析了非均匀浊度下太阳池的辐射透射率,并模拟了不同浊度分布状况下太阳池储热层的温度及各层的热效率。当池水浊度在垂直方向上的平均浊度相同时,浊度分布自上而下线性递增情况时太阳池下对流层的辐射透射率、温度、热效率均高于浊度均匀分布和池水浊度分布自上而下线性递减两种情况。根据研究,指出了太阳池要着重控制上对流层和非对流层的浊度,而对于下对流层的浊度则不必重点处理。另外,对于实际的太阳池采取实验手段预防降雨对太阳池浊度产生的影响。     

气泡雾化旋流燃烧过程的数值模拟研究

利用概率密度函数模型(PDF),针对不同空气旋流强度下气泡雾化喷嘴出口下游庚烷雾群的燃烧过程进行了数值模拟研究.研究结果表明:随着空气旋流强度的增加,中心回流区逐渐向上游移动,且回流区长度减小、径向扩张,而角回流区则逐渐消失.适度提高空气旋流强度有利于强化离散相与连续相之间的混合过程,但过大的空气旋流强度将造成未蒸发的雾颗粒穿透剪切边界层,进入回流区内,造成不完全燃烧,甚至发生脱火.随着空气旋流强度的增加,火焰高温区域将逐渐前移,火焰张角有所增大;燃烧产物中CO的浓度随燃烧温度的提高有所降低,而NO的浓度则大幅提高.本文研究的气泡雾化喷嘴,匹配旋流数S=0.8~1.41的配风装置可以取得较好的燃烧效果.     

柱状燃烧室内旋流喷雾过程的数值模拟

采用Eulerian-Lagrangian方法对不同空气旋流强度下柱状燃烧室内的旋流喷雾过程进行了数值模拟.空气旋转射流将诱使燃烧室内产生中心回流区和角回流区,随着旋流数S的增大,中心回流区呈轴向缩短、径向膨胀的趋势,而角回流区则逐渐减小.喷雾射流与中心回流边界层内,存在强烈的动量交换,随着轴向距离的增加,两相平均速度由多峰分布逐渐转变为单峰分布;随着旋流数S的增大,中心回流对喷雾射流的压迫作用有所减弱.旋流数S过小将造成小颗粒碰壁、燃料高浓度区集中于燃烧室前部,旋流数S过大则导致大颗粒穿透混合边界层、燃料高浓度区严重后移,都可能恶化燃烧效果.对于气泡雾化喷嘴,选取S=1.41的旋流配风装置可以取得良好的空气/液雾混合效果.