基于ANSYS的柴油机曲轴有限元分析

本课题针对某四缸直列柴油机进行有限元静强度分析。曲轴采用三维建模软件PRO/E对柴油机曲轴进行了符合实际情况的三维建模。曲轴模型通过数据接口导入ANSYS,在ANSYS中对曲轴模型进行有限元网格划分。对曲轴进行静强度分析,研究了单个曲拐的变形和应力状态,检验了曲轴在实际工况下的强度及安全系数。为柴油机改进设计提供了有价值的理论依据。     

某型高速艇机有限元模态分析

为减少游艇上柴油机产生的振动,以某型艇用柴油机为研究对象,建立了柴油机的三维几何模型和有限元模型,并进行有限元模态分析和实验模态分析。通过对有限元模型进行模态计算获得柴油机振动系统的固有频率和主振型,并与实验模态分析结果进行对比。研究结果表明,前3阶的计算模态频率和实验模态频率的相对误差在3. 02%以内,表明计算模型及方法的选择是准确的。     

195柴油机气缸套温度场的三维有限元分析

文章利用一套三维有限元计算程序,探讨了气缸套温度场数学模型、边界条件计算以及有限元分析的几何模型.针对195柴油机气缸套,进行了比较复杂的边界条件计算,建立了较为完整的数学模型和几何模型.在此基础上对其温度场进行了三维有限元计算分析.最后,依据三维有限元的计算结果对195柴油机气缸套的设计合理性进行了一些探讨.     

基于Fluent的柴油机缸内辐射换热分析

采用三维CFD软件,以135直喷式柴油机为对象,运用多维燃烧模型,对缸内燃烧过程进行数值模拟。在设定工况下,模拟出在给定的曲轴转角下火力面的辐射热流分布,然后计算并比较了不同工况下的辐射换热量。结果表明Fluent所提供的燃烧模型可以作为预测柴油机缸内燃烧的一种有效手段,并为进一步研究同类型柴油机的燃烧性能提供了依据。     

脉冲激光全息技术探测柴油机喷雾方法的研究

在柴油机喷雾全息观测系统上,研究了脉冲激光全息技术探测柴油机喷雾的方法,并着重探讨了同轴全息微粒场密度极限、大密度微粒场全息测量、雾场燃油浓度分析及雾场二维和三维显示等测试问题。文中成功地测量了柴油机喷雾油滴尺寸、频数分布和燃油浓度,实现了喷雾内部构造的可视化,发现和认识了一些新的雾化现象,为柴油机喷雾模型构筑和燃烧过程的研究提供了重要依据。     

基于有限元和多体动力学的柴油机支座作用力的计算

以16缸某型柴油机为研究对象,利用三维实体有限元法和非线性多体动力学计算柴油机对支座的作用力.在有限元软件中建立曲轴和机体的有限元模型,采用子结构法缩减导入AVL-EXCITE中,建立多体动力学模型,定义柴油机参数以及外载工况等,然后模拟柴油机在1000r/min转速下进行两个工作循环,计算四个支座的作用力,并与实测试验数据进行分析比较,证明了该分析方法具有合理性,仿真结果对柴油机机体和支座的结构设计具有一定的参考性.     

柴油机冷却水套数值模拟分析

为快速设计符合要求的柴油机冷却水套,通过对某柴油机样机机构深入研究,建立该试验样机的冷却水套的三维CATIA模型,在保证不影响仿真精度的情况下对模型进行简化处理.将简化模型导入ANSYS ICEM中对模型进行网格划分,根据经验值数据合理的设定初始条件和边界条件,由三维分析软件CFX对流场进行离散化仿真计算,通过对计算结果的分析研究其流场压力分布、密度分布、换热系数分布及冷却水流量分布,为以后的样机优化提供依据.     

船舶柴油机Urea-SCR系统工作过程计算研究

根据船舶柴油机Urea-SCR系统的工作特点,利用计算流体力学耦合化学反应动力学的方法,集成静态混合器模型、离散相模型、组分输运模型以及化学反应模型等主要模型,建立某型船舶柴油机Urea-SCR系统的三维动态数学模型.研究结果表明:本模型可以完成Urea-SCR系统的喷雾过程、混合过程以及化学反应过程等关键参数的一体化预测,进行Urea-SCR系统整个工作过程综合优化设计；高压喷射加静态混合器的组合可以明显提高大型Urea-SCR系统的气液混合均匀度,以利于催化转换效率的提高；该分析方法可以详细描述Urea-SCR系统整个工作过程,模拟结果与实测结果较吻合.     

双对置二冲程柴油机扫气过程的进气口结构影响规律

针对对置活塞、对置汽缸(OPOC)柴油机的结构特点,基于ANSYS Fluent软件对一款典型的OPOC柴油机扫气过程建立了三维仿真模型,模型主要涉及柴油机进气道和进气口部分、排气道和排气口部分以及内、外活塞之间的气缸部分,由此研究了进气口结构对双对置内燃机扫气过程的影响规律。研究结果表明:当涡流排高度比从0.37增大到0.63时,进气口面积随之减小,进气量减少,扫气效率下降;当涡流排高度比为0.5时,涡流排径向倾角由8°增大到40°,缸内涡流比和实际进气量均随之增大,涡流排倾角为34°时缸内涡流比和实际进气量达到最大且扫气过程最为理想。该结果可为二冲程柴油机的动力性、经济性和排放性研究提供参考。     

基于MATLAB的柴油机性能试验数据的处理

研究了基于MATLAB语言的柴油机性能试验数据处理与作图的方法。在建立柴油机特性数学模型的基础上,利用MATLAB语言的矩阵运算、三维曲线绘图等强大的数据处理功能,对柴油机性能试验数据进行了曲线、曲面拟合,并绘制了柴油机调速特性曲线及万有特性图。结果表明,该方法具有数据处理精度高、物理意义明显和实用性强等优点,为绘制柴油机特性曲线、研究柴油机性能提供了较好的方法。     

基于转速控制的柴油机动态特性建模与仿真

为了仿真柴油机动态特性,建立了基于转速控制的柴油机模型.基于台架稳态试验数据计算得到柴油机扭矩MAP图,并通过动态修正方法获得柴油机动态扭矩;划分了柴油机运行状态,采用基于油量的控制方法,分别设计了全负荷、部分负荷和限速工况下的控制策略;在Matlab/Simulink环境下建立了柴油机仿真模型,集成传动相关总成建立整车动力学模型,并进行了两种工况仿真,仿真与试验结果表明：模型设计合理,有效模拟了柴油机稳态及瞬态工况;所提出的建模方法解决了在有限试验数据下的发动机动态特性建模问题,研究结果可为快速建立柴油机动态性能预测模型提供参考.     

船舶柴油机燃油粘度控制系统的仿真

应用Matlab/Simulink软件,以Anqing Daihatsu 6PSTdM-26H型船用四冲程柴油机为研究对象,建立了船舶柴油机燃油粘度控制系统的热力动态数学模型.首先,根据PID控制器原理,选用比较合适的PID参数,建立燃油粘度控制系统部分主要模型;再利用传热学的相关理论进行分析,得出柴油机燃油粘度控制系统整体仿真模型;最后,通过Matlab/Simulink软件进行仿真.结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的,简化后模型可以减少工作量和研发成本.     

涡流室柴油机燃烧放热率的计算方法

本文评述了涡流室柴油机燃烧放热率计算方法的研究进展；分析了主、副室连接通道的流量系数对放热率计算精度的影响。建立了包括瞬时通道流量系数和具有多种燃料计算功能的放热率计算模型；并给出了Ｓ１９５柴油机燃用柴油的计算突例。本文编制的计算程序有较高的计算精度和广泛的适用范围。     

柴油机燃烧过程计算机模拟研究现状及趋势

运用分析和比较的方法,对计算机模拟的柴油机燃烧过程的零维模型、准维模型和多维模型进行介绍,比较其各自的优缺点和适用范围,并对燃烧过程的计算机模拟的发展趋势提出自己的观点和看法。通过对燃烧模型的介绍,加深人们对燃烧过程的认识,同时,加速计算机模拟技术在柴油机燃烧研究中的应用,以大大减少新产品的研制周期和成本,大幅度削减发动机的试验费用,更加有利于工程实际问题的解决。     

降低6120柴油机排气烟度的试验研究

为了降低6120柴油机的排气烟度,作者们在自行设计的单缸机上进行了大量的试验和研究,其中包括燃烧室设计,进气道设计和供油系统的选择。其结果表明,在6120柴油机上采用ω燃烧系统可以有效地降低排气烟度。     

车用电控柴油机的发展与探索

本文阐述了电控柴油机的优势,发动机柴油化的发展现状,现阶段车用柴油机的技术研究,以及柴油机电控技术、排放控制等的应用发展趋势进行研究。     

6V150机液式供油提前角调节器的特性研究

本文介绍了6V150柴油机机液式供油捉前角调节器的工作原理,给出了调节器的数学模型,对调节器的工作过程进行了计算机仿真研究,并通过实验测得了调节器的静态和动态特性曲线,仿真研究和实验研究的结果基本吻合。本文的研究成果为这种调节器在其它型号柴油机上的推广应用提供参考。     

涡流室柴油机燃烧放热率计算方法的研究

本文评述了涡流室柴油机燃烧放热率计算方法的研究进展,较详细地分析了连接通道流量系数对放热率的计算方法发展和计算精度的影响,建立了包括瞬时通道流量系数和具有多种燃料计算功能的放热率计算模型,并给出了柴油机分别燃用柴油和甲醇的计算实例.本文编制的计算程序具有较高的计算精度和更广的适用范围.     

Theoretical investigation on self-recovery regulation method for diesel engine misalignment through co-simulation

Misalignment is one of the most common faults for the diesel engine.In order to eliminate the misalignment fault of the diesel engine in the process of operation,a targeting self-recovery regulation system is constructed by using a movable base and displacement sensors.Misalignment is monitored and detected in real time,the value of misalignment is calculated rapidly and accurately,andintelligent decision is made.Then,the base is moved reversely with a definite target to drive the shaft to translate or rotate,so that the shafts can be recovered to alignment online.A co-simulation model for the self-recovery system is established which consists of a dynamic model of the crankshaft system and control model.The self-recovery regulation process of misalignment is simulated.The simulation results show that the system can accurately calculate the misalignment values,with an error of less than 5%,and can automatically eliminate the misalignment fault of the diesel engine online.The research results provide theoretical support for the self-recovery regulation of misalignment fault,and due to the universality of structure and principle,the self-recovery system is not only suitable for diesel engine,but also for other rotating machineries.     

双燃料发动机低温燃烧排放性能仿真

为缓解船用发动机NOx排放过高问题,提出柴油掺烧丁醇并结合EGR（exhaust gas recirculation）技术的试验方案。在4190ZLC-2型柴油机台架基础上,利用AVL_FIRE软件建立柴油-丁醇CFD模型。设置丁醇掺混比0%、10%、20%、30% 4组变量,EGR利用率0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%、17.5% 6组变量,对发动机NO、碳烟（Soot）和CO生成及排放质量分数进行分析。结果表明:掺烧丁醇并结合EGR能够实现发动机的低温燃烧,减少CO和碳烟的生成,且显著降低NO排放。当丁醇掺混比为B20、EGR利用率12.5%组合时,NO排放比原机降低58.97%,Soot生成质量峰值比原机降低37.5%,CO排放比原机降低23.53%。研究结果可为船用柴油机采用柴油/丁醇/EGR低温燃烧提供一定的指导依据。