起动孔对涡流室柴油机影响的数值模拟研究

应用数值模拟方法，对吊钟型涡流室柴油机的起动扎进行研究，分析对比了起动工况下有、无起动扎对涡流室内流场及燃油喷雾过程的影响．起动扎的开设，对整个涡流室内的主涡流形态影响不大，而对燃油喷雾过程则起促进作用，从而改善了涡流室柴油 机的冷起动性能．     

涡流室式柴油机起动孔的作用机理

本文对涡流室式柴油机主副室温差进行了热力学分析;对燃油喷束与横向空气流的相互作用作了简化计算;并对定容压力室内喷束穿过不同结构起动孔时的扩展形态进行了高速摄影.上述研究证实在起动转速下,燃油穿过起动孔进入温度较高的主室,从而改善了涡流室式柴油机的起动性能.研究还发现,好的起动孔具有使燃油经历二次雾化的性能.     

柴油机涡流燃烧室T形连接孔试验研究

将柴油机涡流燃烧室连接孔和起动孔连起来而做成T形连接孔,通过试验分析,控探涡流室连接孔结构形式和尺寸对柴油机燃烧进程以及燃油消耗率和冷起动的影响。     

涡流室柴油机燃油经济性的分析与评价

以涡流室柴油机工作过程循环模拟计算为基础，定量分析计算了Ｓ１９５柴油机各项热力损失所占的比例及对燃油经济性的影响，为进一步认识涡流室柴油机热力过程的特点和降低涡流室柴油机燃油油耗提供了有益的帮助。     

涡流对船用柴油机喷雾燃烧及排放影响的数值研究

涡流对船用柴油机的喷雾燃烧及排放过程起着至关重要的作用.基于雷诺平均模拟方法(RANS)结合KHRT液滴破碎模型和CTC/Shell燃烧模型研究了涡流对船用柴油机喷雾燃烧及排放的影响.首先对重油喷雾进行标定,标定后模拟贯穿距与实验数据吻合较好;然后基于验证的喷雾模型,通过对比环境涡流下不同喷射角的喷雾形态、贯穿距、燃油蒸发质量和液滴平均粒径(SMD),研究了涡流对重油喷雾的影响.结果表明,涡流方向与喷雾方向相反或垂直时,涡流作用力可抑制喷雾轴向贯穿距的发展,增加了液滴与环境气体的相互作用进而促进喷雾雾化和蒸发;涡流与喷雾相切时,涡流可以促进喷雾轴向贯穿,但喷雾蒸发较差.进一步对CTC/Shell燃烧模型进行标定,标定后模拟放热率与实验数据吻合良好.最后基于验证的喷雾燃烧模型,研究了涡流比对船用柴油机喷雾燃烧和排放的影响.结果表明:一定范围内随着涡流比增大,喷雾液滴更加分散,喷雾气相蒸发加强,导致缸内燃烧更加剧烈,缸内最高爆发压力和最高温度升高,氮氧化物(NO_x)排放增多.     

直喷式柴油机气缸内喷雾特性的研究

本文介绍直喷式柴油机燃油喷射和气缸内喷雾特性的统一计算模型。模型中考虑了喷油过程、气缸内气流运动和燃烧室结构等对燃油喷雾贯穿及分布的影响。高压油管内燃油运动用特征线法求解,喷雾过程用稳态射流理论计算,本文还对采用高速摄影技术研究柴油机气缸内喷雾贯穿作了讨论。     

涡流室柴油机燃油与空气混合过程的多维数值模拟

应用自行开发的大型ＥｎｇｉｎｅＣＦＤ软件包，首次对Ｓ１９５柴油机标定工况的燃油喷雾过程进行了二维数值模拟计算，研究了流场及燃油与空气混合过程随曲轴转角的变化规律，以及燃油喷雾对流场的影响．     

喷油嘴流量系数对燃油喷雾及柴油机性能的影响

探讨了喷油嘴流量系数变化对燃油喷雾和柴油机性能的影响，结果表明，喷油嘴流量系数增大可使喷雾射程增长，并对ZH1105柴油机在低速大负荷工况与标定工况时的燃油消耗率和烟度有明显不同的影响。通过对燃油喷雾特性的研究，分析了喷油嘴流量系数变化影响柴油机性能的原因，为提高喷油嘴与柴油机匹配技术提供了有益的试验根据。     

基于Converge的柴油机起动过程喷雾撞壁仿真分析

柴油机起动过程中,转速、缸内背景压力及温度偏低会导致喷雾撞壁,影响燃油雾化效果。利用三维计算软件Converge,采用组合喷雾模型及B-G撞壁模型建立了燃油喷雾撞壁模型,并利用可视化定容弹喷雾撞壁试验系统验证了模型的准确性。基于建立的喷雾撞壁模型,研究分析了缸内背景压力、壁面干湿状况及壁面粗糙度对某型柴油机喷雾撞壁的影响规律,仿真结果表明：随着缸内背景压力下降,撞壁时刻提前,扩散距离增大,油膜产生时刻提前,油膜厚度增大;活塞顶壁面粗糙度增加,喷雾油束撞壁后扩散距离减小,附壁油膜厚度增大;当活塞顶壁面为湿壁时,喷雾油束撞壁后扩散距离增大,附壁油膜厚度下降。研究为燃烧室、喷油系统等优化设计提供了参考。     

涡流室式柴油机冷起动机性的研究

综合论述了影响涡流室式柴油机冷起动性的结构和运行方面的因素,对变起动孔有和孔径对起动性能的影响进行了试验研究,成功地解决了１６５Ｆ柴油机的冷起动问题。     

485型涡流室式柴油机起动性能的研究与改进

柴油机燃烧室的结构对发动机的动力性、经济性以及起动性等有着决定性的影响。本文主要介绍通过改进485型柴油机涡流室式燃烧室的结构来改善起动性。由新设计的涡流室镶块所构成的球锥形平底涡流室称QZ型涡流室式燃烧室。它的容积比V_k/V_c=38.5％;压缩比ε=20.5;通道面积比f_k/F=0.96％,通道倾斜角α=40°;涡流比Ω_c≈47;漏斗形起动孔30°×φ2mm,倾斜角β=60°;镶块的球锥母线半径R=30.5mm。实验证明,QZ型涡流室冷机起动性能较好,在气温10℃时,不用预热即可顺利起动,显然优于原机涡流室和D型涡流室;在负荷特性上,在标定功率37PS时测得燃油消耗率g_e为198.58/(PS·h),比原机降低6.4g/(PS·h),在标定转速2000r.p.m.时测得功率N_e为41.3PS,比原机增加1PS。     

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。     

涡流室式柴油机冷起动性的研究

综合论述了影响涡流室式柴油机冷起动性的结构和运行方面的因素;对变起动孔倾角和孔径对起动性能的影响进行了试验研究,成功地解决了165 F柴油机的冷起动问题.     

柴油机冲突喷雾的可视化和浓度测量研究

围绕激光ＣＴ技术在柴油机喷雾测试上的应用进行研究，开发了一套柴油机喷雾的激光ＣＴ测试系统．应用脉冲激光和ＣＣＤ摄象机的特性，将柴油机喷雾图象实时采集到计算机图象处理系统上．最后，对１３５柴油机喷嘴的冲突喷雾进行了测量，用ＡＲＴ重建了三维喷雾图象，实现了燃油喷雾内部构造的可视化和三维相对浓度分布的测量．     

涡流室式柴油机非稳态燃烧过程的不稳定性分析

运用Ｓ１９５型涡流室式柴油机冷起动过程的实测数据，分析了非稳态燃烧过程的不稳定性；针对３种不同的燃烧型式，进行了放热规律计算和分析。     

涡流室式柴油机非稳态燃烧过程的不稳定性分析

运用Ｓ１９５型涡流室式柴油机冷起动过程的实测数据，分析了非稳态燃烧过程的不稳定性；针对３种不同的燃烧型式，进行了放热规律计算和分析。     

改善大功率涡轮增压柴油机性能的研究

根据降低大功率涡轮增压柴油机燃油消耗率的需要，讨论了改善柴油机性能的主要措施，通过对缸盖气道的改进设计，使进、排气道的通流能力显著提高，涡流强度也有较大增加，柴油机燃烧过程得到改善。同时，采用新型的涡轮增压器ＮＲ１５／Ｒ代替ＶＴＲ１６１，增加了排气能量的回收，从而使６ＤＳ－１８Ａ柴油机的燃油消耗率在标定工况下降低１２ｇ／（ｋＷ．ｈ）。     

改善大功率涡轮增压柴油机性能的研究

根据降低大功率涡轮增压柴油机燃油消耗串的需要，讨论了改善柴油机性能的主要措施，通过对缸盖气道的改进设计，使进、排气道的通流能力显著提高，涡流强度也有较大增加，柴油机燃烧过程得到改善，同时，采用新型的涡轮增压器ＮＲ１５／Ｒ代替ＶＴＲ１６１，增加了排气能量的回收，从而使６ＤＳ－１８Ａ柴油机的燃油消耗率在标定工况下降低１２ｇ／（ｋＷ·ｈ）。     

柴油机倒拖工况下喷雾试验研究

本文作者在自制的压缩膨胀装置中模拟有涡流和无涡流情况下的柴油机压缩过程,并用高速摄影方法拍摄喷雾的扩展形态。用胶片运动分析仪取得喷雾的速度、贯穿度、雾锥角等宏观参数。试验结果表明,喷雾保持初速度不变的长度比某些资料中报道的要短很多。在中等涡流强度条件下,涡流对于喷雾的初期发展影响不大,其影响主要表现在喷射后期。     

燃油喷雾气液两相三维浓度的同步激光测量

燃油喷射瞬态雾化、蒸发及与空气混合过程的研究，是目前国内外柴油机燃烧与净化研究的前沿课题。利用激光技术与计算机图象处理技术，首次提出了对燃油喷雾蒸发过程中，气液两相的油滴密度与燃气浓度的三维分布，进行动态非接触同步定量测量的理论，通过自建的测试系统，给出了部分试验结果，为柴油机燃烧性能及排污的进一步改善提供了一定的理论依据。