小型二冲程汽油机排气压力波的计算

建立小型二冲程汽油机非常排气流动的数学模型，给出用特征线法解排气压力波的计算实例。在计算过程中通过迭代不断修正特征线的位置，提高了数值解的精度。计算结果与结果相当吻合。     

二冲程发动机气流数值计算数据库技术研究

讨论了二冲程发动机扫，排气道和气口气缸内气体流动数值计算可视化数据库技术，采用合理的数据结构及约束管理机制，提出了一种面向对象的数据库结构化模块设计方法。以ＩＥ５２ＦＭ二冲发动机气体流动数值计算可视化为例，设计和开发了一个数据库管理系统。     

二冲程发动机气流数值计算数据库技术研究

讨论了二冲程发动机扫、排气道和气口气缸内气体流动数值计算可视化数据库技术,采用合理的数据结构及约束管理机制,提出了一种面向对象的数据库结构化模块设计方法．以１Ｅ５２ＦＭ二冲程发动机气体流动数值计算可视化为例,设计和开发了一个数据库管理系统．     

论柴油机排气压力波计算的边界条件

借助电子计算机,予计柴油机排气压力波对柴油机工作过程的影响,直接关系到柴油机设计和试验研究工作。所以排气压力波计算成为柴油机性能分析中必不可少的组成部分。排气压力波所遵循的方程是一维拟线性双曲型偏微分方程组,要求带有两点边值问题的周期解。在管道内,方程解的性质是与外界气流交换过程息息相关的,边界条件正反映这个交换过程。根据[1][7]建立起来的边界方程式,我们进行了多方面的计算,结果常常导致数值解的发散。经过分析表明,上述文献所建立的边界方程式,由于出现奇性,严重地影响数值解的收敛性和稳定性。特别是由于奇性而引起的计算误差的传播,严重地破坏解的收敛过程。因此为了保证压力波数值解的正常进行,关键在于建立合适的方界方程式,进行合理的数学加工。根据几年来的实践,采用[1]对气缸端建立的力学模型,引入了损失系数和相对流动速度的概念,在这个基础上导出相应的气缸端的边界方程,可以克服出现奇性的弊病。而对各排气管交叉中心处,提出了压力相等而熵值忍受跳跃的力学模型,并建立了相应的边界方程式。它的特点是既考虑了因不同气流混合而出现的熵值间断,又避免了因连接管数增加造成应用动量定理的困难。无论是气缸端边界条件,还是交叉处的边界条件,详细分析了边界方程的适定性问题,以及衔接条件,指出发生接触间断和弱间断的地方。对边界条件的这些特殊性有了认识以后,才能掌握计算全过程的主动权,为克服数值解发散提供理论根据。用本文所导出的边界条件,对一个排气系统进行数值计算(参看[2]),结果还是令人满意的。本文所讨论的气缸端边界条件和分枝接头的边界条件,分别简称为边界条件(B)和边界条件(E)。     

二冲程发动机数值模型的研究

本文运用BOOST计算软件,根据Hirth3203发动机的性能参数,建立Hirth3203发动机的热力学数值模型,并由试验数据确定其边界条件。最后通过全负荷条件下的缸内压力示功图、总功率和燃油消耗率对模型进行验证,验证了发动机的热力学数值模型的正确性。     

顶置进排气二冲程发动机的节能改造

通过GT-POWER、Flow simulation进行发动机的数字建模与仿真模拟,完成了凸轮轴曲线的优化设计。通过燃烧室的改造与可更换活塞顶的实验方法,对活塞顶部进行嵌入具有特定形状与定量体积的活塞顶。实现了燃烧室活塞室的改造与压缩比的调节。成功验证了充分利用做功行程的顶置进排气二冲程发动机的工作可行性和其节能减排效果。并且探索出一套可快速精确加工凸轮轴的方法,有效的减少凸轮加工的时间与费用。     

计算小型二冲程汽油机排气系结构的简单方法

导出了一组小型二冲程汽油机应用排气系压力脉冲效应结构的计算公式.用此公式可求得较接近实际值的结构,并给以后的试验提供了基础,可减少反复试验的工作量。付诸应用,亦能取得较好效果.     

小型二冲程直喷发动机爆震燃烧特性数值模拟

为了了解点火参数对小型二冲程直喷发动机爆震燃烧的影响,利用GT-Power和AVL Fire软件对该发动机整机及燃烧室分别建立了仿真模型,选取扭矩、功率等数据验证了模型的正确性,并对发动机在5 000r/min、大负荷工况下的缸内平均压力和温度、放热率、累积放热量以及爆震强度分布等特性进行了研究.结果表明:在点火提前角由15℃A逐渐增加至35℃A的过程中,小型二冲程直喷发动机的扭矩、功率、缸内混合气燃烧放热量、放热率、缸内平均压力和温度的峰值均呈现出逐渐增大的趋势,而且会伴随着爆震强度表征物的浓度增大,二冲程直喷发动机的爆震倾向加强;当异步点火相位由0℃A逐渐增加至5℃A时,二冲程直喷发动机的扭矩、功率呈现出略微减小的趋势,两个火花塞附近由于湍动能增大,加快了火焰传播速度,使得末端混合气低温反应时间变短,爆震强度表征物的浓度逐步减小,二冲程直喷发动机爆震发生的倾向有所减小.     

防波堤波压力的计算

波浪理论在港工建筑方面是非常重要,如果没有这方面的知识,而要合理的设计港湾建筑物,是不可能的。关於波浪运动,有三种方法来研究：第一为纯理论的数学研究法,第二为自然观察法,第三为模型试验法。而最使工程师们感到兴趣的,就是如何决定波压力的问题。我最近跟随苏联专家学习波浪理论,此外并参考了一些外文书籍,根据实用观点来写这篇关於波压力部份的总结报告,介绍对各种不同形式防波堤的根据理论的计算方法。并将现场观测或模型试验所得的结果予以比较,使对每一种理论方法更进一步的认识,知道它的使用范围和精确程度,并附有计算例题。但应该指出必须注意其中有些方法只是提供参考,在实际应用时还应该根据观测实验和参照成例而作最后的决定。     

二冲程柴油航空发动机混和扫气数值仿真

 为建立某型二冲程柴油航空发动机气缸内部三维扫气模型和缸内气相流动数学模型,并对气口结构进行分析,采用分块耦合方法和应用黏接技术对模型进行网格划分,使用GT-power 获取仿真边界条件,利用Fluent 软件对缸内气体流动进行三维数值模拟。研究结果表明：横流扫气在弱流动区域容易形成扫气盲点;回流扫气可以形成较好的径向涡流,但轴向涡流速度较低,降低扫气效率;混合扫气能减小扫气盲区,形成较好的螺旋涡和速度较高的轴向涡流,与回流、横流扫气相比,排气速度提高12.6%和125.2%,极大地提高了扫气效率。     

发动机排气歧管热负荷数值模拟

某发动机运行期间，由于不合理的结构设计导致排气歧管关键部位的热疲劳失效，为此采用CFD技术模拟排气歧管工作时的外流场；通过热力学计算得到排气歧管的入口和出口边界条件。计算排气歧管的三维瞬态内流场；将内外流场计算的等效传热边界条件影射到排气歧管的内外表面生成传热边界条件，计算出结构温度场；将固体边界的温度作为流场边界条件重新进行内外流场计算，反复迭代多次，最后，求解结构的热应力．对原方案提出了改进意见，结构改进后，排气歧管热疲劳失效得到排除．     

船用柴油机排气系统压力波的理论分析

在ＤＹ８３００ＺＣ１型脉冲转换增压柴油机上，对排气系统中的非定常流过程，应用特征线法计算排气压力波，把缸内和排气管内压力变化的计算结果与实测值相比较，发现两者相当符合，可以为进一步研究该种柴油机所采用。     

并联式TBCC发动机排气系统性能数值模拟

针对一个并联式涡轮基组合循环(Turbine Based Combined Cycle, TBCC)发动机排气系统的气动方案,对其在整个飞行包线范围内典型工作点上的流场进行了数值模拟研究,获得了飞行包线范围内排气系统相应的推力系数、升力、俯仰力矩随飞行马赫数的变化关系。计算结果显示,在整个飞行包线范围内,排气系统的轴向推力系数随着飞行马赫数先减小后增大,在跨声速飞行时降到最低 Ma=0.9,涡喷不加力时为0.562,加力时0.662),在设计点附近达到最大;升力和俯仰力矩性能在亚声速及跨声速飞行时较差,在超声速飞行时随着飞行马赫数增加逐渐好转。表明排气系统在跨声速飞行范围内工作时应采取措施以改善其性能。      

压力波制冷机性能的数值分析

对有关因素如膨胀比ε、射流激励频率、管外换热状况等对压力波制冷机制冷效率的影响进行了数值研究 .结果表明 ,在ε<5时制冷效率随ε的增大而提高 ,在一定工况下存在一个最佳的射流激励频率 fopt,强化管外传热可使制冷效率明显提高 .当射流激励频率偏离 fopt 时 ,压力波制冷机将出现排气倒流现象 .     

基于排气波波形分析的发动机故障监测技术研究

研究了发动机排气波的基本物理特性及单缸缺火时排气波的波形特征,从理论上证明了利用排气波波形分析检测发动机故障的可行性.介绍了EMD算法并研究了利用峰值特征时间向量作为发动机故障诊断的理论基础.最后,进行了YC6M375-20六缸柴油机模拟单缸缺火故障试验,试验结果验证了该法的可行性.     

计算气井井底压力的数值方法

本文应用了一种数值方法直接计算气井井底静压和流压,给出了几个计算实例并与其它常用的形式积分方法作了比较。     

二冲程火花点火发动机的扫气

现行对汽车动力装置的高燃料效率和低排放的要求已经引起了人们对二冲程的注意。本文仿造对气缸内气体成份分析来确定运行的二站程发动机的实际充气和扫气效率。这个方法的中间结果是充气缸的空燃比和残余废气系数。利用在气缸头上安装高速电磁阀，在转速００００－３０００ｒ／ｍｉｎ，１０－１００％负荷范围内对没有燃料喷入时的未燃烧的混各物和排气阀开启前的已经燃烧的气体进行采样。基于修正的不等温完全混合模型，建立了一个     

涡轮增压发动机二冲程制动性能

考虑到进、排气管内的压力波与涡轮增压器对发动机进、排气过程的影响,应用GT-POWER软件建立一种二冲程制动工况下的涡轮增压发动机模型,并通过对发动机制动过程仿真计算,分析发动机转速、排气门开启时刻与发动机制动性能之间的关系.仿真结果表明,在排气门工作参数一定时,发动机制动转矩、制动功率随转速增加而增大;在排气门升程曲线、第二次开启发生时刻均一定时,对应每个发动机转速,均存在唯一的第一次开启发生时刻使得制动功率最大,而且该时刻随发动机转速而变化;在排气门升程曲线、第一次开启发生时刻均一定时,第二次开启发生时刻延迟,将使得压气机运行点趋近甚至超出喘振线.     

汽车排气消声器内部流场及温度场的数值计算

通过对一典型结构汽车排气消声器进行建模,根据流场计算特点划分网格,利用ANSYS CFX软件对其内部流场及温度场进行数值模拟研究,分析气流速度、温度变化及压力分布对消声器性能(声学性能和空气动力性能)的影响.分析得出结论,设计消声器时必须考虑从结构上消除产生高速湍流和高速气流的可能,且在满足消声性能的前提下尽量减少压力损失,减少穿孔结构能有效地降低压力损失.