Thermal efficiency characteristics of hydrogen internal combustion engine

To study the economic advantages of hydrogen internal combustion engine,an experimental study was carried out using a 2.0Lport fuel-injected(PFI)hydrogen internal combustion engine.Influences of fuel-air equivalence ratioΦ,speed,and ignition advance angle on heat efficiency were determined.Test results showed that indicated thermal efficiency(ITE)firstly increased with fuel-air equivalence ratio,achieved the maximum value of 40.4%(Φ=0.3),and then decreased whenΦ was more than 0.3.ITE increased as speed rises.Mechanical efficiency increased as fuel-air equivalence ratio increased,whereas mechanical efficiency decreased as speed increased,with maximum mechanical efficiency reaching 90%.Brake thermal efficiency(BTE)was influenced by ITE and mechanical efficiency,at the maximum value of 35%(Φ=0.5,2 000r/min).The optimal ignition advance angle of each condition resulting in the maximum BTE was also studied.With increasing fuel-air equivalence ratio,the optimal ignition angle became closer to the top dead center(TDC).The test results and the conclusions exhibited a guiding role on hydrogen internal combustion engine optimization.     

柴油机喷雾混合的场效应分析方法研究

柴油机燃烧系统的设计及匹配一直是柴油机研究的重点.提出了一种新的柴油机燃烧系统场效应分析方法,针对喷雾混合过程进行微观及宏观仿真分析研究.场效应分析方法从燃油浓度场和速度场对混合过程的影响规律入手,将这两个场量对传质的作用通过场效应角进行量化,从而对燃烧系统的优劣进行定量的评价,指导燃烧系统的设计或优化匹配.以喷雾锥角的匹配为例应用场效应分析方法进行了仿真研究,并在单缸机上进行了试验验证,证明了场效应分析方法的有效性和实用性.     

基于ANSYS平台开发曲轴振动分析软件

开发了发动机曲轴的复合振动分析软件包 ,该软件用VisualC + +编写程序实现了对ANSYS的封装 ,可修改ANSSYS的APDL数据文件中的输入参数 ,在计算时 ,自动运行ANSYS的APDL批处理程序 ,最后利用ANSYS的OUT结果文件进行后处理(可借助其他后处理软件进行后处理操作 ) ,从而达到了对不了解ANSYS的用户也可利用ANSYS强大功能的目的 .     

基于折射率匹配法GDI发动机附壁油膜特性

在当前发动机轻量化和高喷射压力的趋势下,采用多孔喷油器的缸内直喷汽油机容易发生喷雾坍塌和燃油碰壁,并在活塞表面形成附壁油膜.为了研究燃油温度对碰壁特性的影响,采用折射率匹配法,系统考察不同燃 油温度下的喷雾碰壁的宏观形态,分析油膜厚度分布和蒸发过程.研究表明:低燃油温度未发生闪沸条件下,各雾束对应的油膜独立、厚度较大且...     

氢气发动机的研究现状与发展前景

通过分析传统内燃机面临的危机和氢气发动机具有的优点,说明了发展氢气发动机的必然性。介绍了目前氢气发动机的国内外研究现状,总结了氢气发动机发展中面临的问题,并为氢气发动机的发展指明了前景。     

惯性通道式液力减振器动态特性研究

建立了惯性通道式液力减振器的物理模型，推导出动刚度、滞后角和传递率的数学表达式，研究惯性通道局部截面积对液力减振器动态特性及系统力传递率的影响，仿真结果表明：优化局部截面积，可在较宽的频带内得到较好的隔振效果。     

Study of Diesel Spray Particle Velocity Field Using a Particle Image Velocimetry Setup

目的测试柴油喷雾液滴的速度及其分布特性．方法用自行设计开发的ＰＩＶ（粒子图像速度场仪）系统分析喷雾液滴的速度场．结果与结论采用ＰＩＶ系统拍摄了距喷孔１０－５０ｍｍ区域内的柴油喷雾液滴的平面流场,并采用基于成像放大及粒子图像相关原理的ＩＢＡＳ２０００图像分析系统处理,得出喷雾液滴的速度大小及速度分布．     

高功率条件下气缸盖的温度测试和改善冷却的数值模拟

在强化条件下对BFM1015柴油机气缸盖的温度场进行了试验研究,总结了气缸盖温度随负荷变化的规律及强化带来的问题.对冷却水腔进行了流动数值分析,发现冷却水对气缸盖火力面附近关键区域冷却效果较差且冷却效果不对称,在加大冷却水流量时更为显著.对原气缸盖冷却水腔进行了改进设计,通过改变局部结构和流场,改善了水流的对称性并提高了火力面附近关键区域的流速,在提高流量时延续了较好的效果.对改进后气缸盖的温度场进行了仿真计算,与原气缸盖的仿真结果进行了对比.结果表明,水腔改进后冷却水有效改善了气缸盖的冷却状况,柴油机负荷越大改善效果越明显.     

高压甲烷气体碰壁射流扩散与卷吸特性的试验

在定容装置上利用高速摄影纹影法开展了不同冲击高度和冲击角度下的甲烷高压碰壁射流扩散和卷吸特性试验.通过纹影照片得到了不同冲击高度和冲击角度下的射流贯穿距离随时间变化的规律,计算得到了射流卷吸空气质量随时间变化的规律.结果表明:碰壁射流发展分两个阶段,碰壁之前贯穿距离和卷吸空气质量与自由射流基本相同;碰壁之后,由于壁面阻力的作用,其贯穿距离和卷吸空气质量的增加速率低于自由射流.随着冲击高度的增加,碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大;随着冲击角度的减小,碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大.最后对Poreh碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量经验公式进行修改,使其适用于一般碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量的特性计算.     

氢内燃机循环变动特性

为探索氢内燃机的循环变动特性,基于一台2.0,L 进气道喷射式氢内燃机,开展了氢内燃机循环变动特性及影响因素的试验研究．试验结果表明：平均指示压力的循环变动系数是评价氢内燃机循环变动特性的理想特征参数;怠速转速越高,氢内燃机的循环变动越小;随混合气浓度提高,氢内燃机循环变动显著减小,点火提前角对循环变动的影响变弱,同时循环变动系数最小时对应的点火提前角逐渐趋近压缩上止点;节气门开度在0～20%范围时,随节气门开度增大循环变动显著减小;在怠速工况下,进气过程中喷氢会导致氢内燃机循环变动增加．