直喷式柴油机微粒排放特性研究

使用柴油机微粒排放单级部分稀释采样系统．对一台单缸车用直喷式柴油机的不 同类型燃烧室和不同油品及喷油提前角的变化作了微粒排放研究。探索了实现直喷式柴油机净化微粒排放的途径．试验表明缩口型燃烧室．适当加大喷油提前角可以明显 改善微粒的排放；燃油品质对微粒排放影响较大．     

脉动流场下波壁管内流体流动与换热特性

强化换热是实现绿色低碳发展和提升综合竞争力的有效途径,符合当前碳中和的理念。利用数值模拟的方法对脉动流场下波壁管内流体的流动与换热特性进行分析研究。研究发现,当脉动频率很低时,出口截面速度分布类似于稳态时的抛物线分布,而当脉动频率较大时,在波壁管的主流区速度梯度较低,在近壁面处速度梯度很大。脉动流场下无反向流与有反向流下流场的分布明显不同,有反向流流场的紊乱度更高。在脉动流动下,振动分率P<1时,摩擦因数呈正弦规律变化,当P≥1时,摩擦因数不再呈正弦规律变化;脉动频率会引起摩擦因数的相位发生变化,而振动分率不会引起其相位发生变化。脉动对于波壁管内流体的换热也有一定的影响,当P<1时,随着P的增加,传热强化系数变化不明显,而当P>1时,传热强化系数随着P的增加而明显增大。     

分形理论在柴油机排气微粒生成机理研究方面的应用

探讨了柴油机排气微粒(PM)的生成机理及结构特征;从柴油机排气微粒的生成过程、结构特征以及分形的内涵出发,用分形理论研究柴油机排气微粒的生成机理是可行的。经过分析,提出了分形理论在柴油机排气微粒生成机理方面的具体研究内容及方向。     

柴油机排气微粒壁流式陶瓷过滤体过滤机理及影响因素

在建立壁流式陶瓷过滤体微粒过滤捕集模型的基础上,详细计算分析了壁流式陶瓷过滤体的3种过滤机理:惯性碰撞机理、拦截机理和扩散机理,以及微粒粒径、过滤体微孔孔径、排气流速、气流温度等因素对3种微粒过滤捕集机理下的壁流式过滤体的微粒捕集系数及综合微粒捕集系数的影响及规律,在此基础上分析了提高壁流式过滤体微粒捕集系数的技术途径.研究结果可以为柴油机排气微粒壁流式陶瓷过滤体微粒捕集效率的定性与定量研究以及过滤体的结构优化设计提供依据.     

净化柴油机排气微粒的多孔泡沫金属电除尘器结构设计

本文以柴油机为研究对象,研究净化柴油机排气微粒的新技术。简介了柴油机排气微粒的特性及净化技术。介绍了电除尘器的基本工作原理以及工作特性。说明了多孔泡沫金属的特性,并设计了净化柴油机排气微粒的以多孔泡沫金属为集尘极的电除尘器结构及原理,分析了该净化装置的优点。     

湍流相干结构与壁压强脉动关联的小波分析

在风洞中同时测量平板湍流边界层的速度和壁面脉动压强,用小波分析法结合能量最大判别准则确定湍流边界层相干结构的时间尺度和壁压强脉动的时间尺度之间的关系．结果表明：压强脉动信号的小波能谱最大值对应的时间尺度与湍流边界层相干结构的特征尺度接近,可以利用壁面压强脉动信号的分析结果间接反映经过边界层的相干结构的时间特征．本研究选择复数Morlet小波作为小波母函数,有较好的分辨率．     

柴油机排气微粒脉冲荷电特性的研究

对柴油机排气微粒脉冲放电的荷电特性进行了计算分析.结果表明,脉冲电晕放电可以显著地提高微粒的荷电量,荷电量增加最多的是粒径为0.5～1μm的微粒,这对柴油机排气微粒的凝并及静电收集是非常有利的.     

柴油机排气微粒等离子捕集器的研究与开发

基于中国-白俄罗斯政府间科技合作项口——柴油机排气微粒等离子捕集器的研究和开发(国科外函[2002]337号)，作者于2003年9月10～22日赴俄罗斯、白俄罗斯进行了14天的防问和合作研究。在俄罗斯，首先访问了位于莫斯科的包曼莫斯科国立工业大学，这是一所有近170多年历史的大学，曾培养出很多优秀科学家，如门捷列夫。访问期间，参观厂其校史展览馆，获取了《内燃机工作过程多区模型》、《活塞式发动机中的局部传热》等有重要参考价值的文献，并与学校内燃机教研室的教授就莫斯科市内的公共交通系统的污染排放情况以及内燃机的发展动向进行了科     

润滑脂壁滑移管流测试系统的设计

由于壁滑移的影响,在不同管径中测得的流变模型不重合,若求任一管径的流变模型就必须进行对应的实验,不方便工程应用,实质上不论用何种流变装置测得同一润滑脂试样的真实流变模型都应相同,润滑脂为高粘度半固态的非牛顿流体,第一法向应力差、触变性等因素也使得流变模型不相同.设计研制无孔穴误差的低压力波动润滑脂泵、精确测压接头、测试数据自动采集装置等,组成高精度壁滑移管流测试系统,并制定了合理的测试步骤和方法,达到尽量消除壁滑移以外因素的影响,分离壁滑移流动.测试润滑脂在不同管径中的流动,得出壁滑移速度,验证扣除壁滑移后的真实流变模型不随管径变化和壁滑移减阻效果.     

一种近壁湍流封闭的理论模型

提出在湍流边界层近壁区采用共振三波的理论模型描述湍流相干结构,根据理论模型系统计算了湍能耗散率输运方程各项的分布,由计算所得理论ε值和ω值计算了平均速度分布.对于靠近壁面的黏性作用层,计算所得理论值与直接数值模拟符合很好,表明该理论模型不仅有益于对湍流机制的了解,而且可能为近壁湍流模型开辟一条新的途径.     

基于FLUENT的柴油机排气歧管内流场的数值模拟

建立了柴油机排气歧管的计算流体动力学(CFD)模型,应用Fluent软件分析各歧管分别排气时,排气管内的流动特性,通过计算各支管流量的均匀性以及流场的流通性来衡量排气歧管设计的好坏.数值模拟结果表明各支管分别排气时的进、出口质量流量较为均匀,流场中的气体流动基本顺畅,没有明显的旋涡存在,但一些区域动压较大.为减少能量损失,对排气歧管进行了结构改进,改进后的流场数值模拟结果表明动压较大区域有明显改善,流速分布更有利于排气.因此,通过CFD技术研究歧管结构形状对流场的影响,能够为优化排气歧管的结构设计,减小流动阻力,改善排气效果提供理论依据.     

非平衡等离子体处理柴油机有害排放

柴油机排放后处理的难点是NOx和颗粒,传统的后处理器不能有效降低柴油机的有害排放,综合考虑了柴油机排放的特点,提出了一种新的排放后处理方案,利用非平衡等离子体结合微粒捕集器综合降低柴油机的有害排放,并自行设计了等离子体发生器,理论分析和初步的试验研究表明,该后处理方案对于降低柴油机NOx排放和再生微粒捕集器是有效的,并具有较高的实用性。     

降膜吸收CO2水平管外滴状流的脉动特性数值模拟

液滴的瞬态行为对强化水平管降膜吸收CO₂装置的性能至关重要。基于VOF（volume of fluid）方法建立了滴状流降膜吸收CO₂的二维模型，引入液滴下坠长度与无量纲时间来分析滴状流降膜吸收CO₂过程中的液滴脉动与管间距和雷诺数Re的关系。结果表明：液体在换热管下侧堆积直至形成液滴的过程中，受到重力、表面张力与惯性的相互作用，液滴的移动方向出现了多次反转；液滴脉动过程中，由于摩擦阻力的存在，随着无量纲时间的增加，液滴脉动幅度逐渐减小；由于管间距的增加提高了液滴在换热管底部交汇时的动能，导致随着管间距的增加，液滴的脉动次数与脉动幅度逐渐增加；在Re不断增加的情况下，液滴滴落速度的减小导致液滴的脉动次数与幅度也逐渐减小。     

车用柴油机排放污染及其控制

柴油机以其良好的经济性、动力性和工作可靠性而成为车辆的主要动力源之一,但其排放物对环境的污染也不容忽视。分析了柴油机排放物中微粒(PM)及NOX的生成机理、影响因素,并从机内净化的角度提出了同时控制PM及NOX排放的思路。阐述了从根本上解决柴油机排放污染物的预混合气燃烧技术及未来柴油机的复合燃烧系统。     

Computer Simulation of Turbulent Flow through a Hydraulic Turbine Draft Tube

Based on the Naviev-Stokes equations and the standard κ-ε turbulence model, this paper presents the derivation of the governing equations for the turbulent flow field in a draft tube. The mathematical model for the turbulent flow through a draft tube is set up when the boundary conditions, including the inlet boundary conditions, the outlet boundary conditions and the wall boundary conditions, have been implemented. The governing equations are formulated in a discrete form on a staggered grid system by the finite volume method. The second-order central difference approximation and hybrid scheme are used for discretization. The computation and analysis on internal flow through a draft tube have been carried out by using the simplee algorithm and cfx-tasc flow software so as to obtain the simulated flow fields. The calculation results at the design operating condition for the draft tube are presented in this paper. Thereby, an effective method for simulating the internal flow field in a draft tube has been explored.     

柴油机气体减压阀内部流场及结露机理研究

应用计算流体力学（CFD）方法研究了某型减压阀的内部流场分布,对稳态工况的减压阀3维单相流模型进行了CFD数值模拟,并对模型进行了试验验证,证明了数值模拟模型的准确性．对阀门内部流道的质点流线特征、速度场、温度场情况进行了研究,结合试验观察到的减压阀内部结冰及外部凝露的结露现象,指出常规气源条件下,通流介质温度的降低和减压阀内部机械结构是导致阀门结露现象的主要因素,同时阐明了出现结露现象的基本机理．     

支持张量机在柴油机故障预测中的应用研究

为了解决柴油机故障预测中大样本、非线性以及高维数据的数据预测问题,避免以向量输入带来的结构信息丢失和数据相关性被破坏等现象,结合支持向量机(SVM)的学习框架和交替投影的思想,研究基于在线支持张量机(OSTM)的柴油机故障预测算法和流程,并以测试精度、学习时间和均方根误差作为评价指标,利用远程监测系统采集的数据,分别应用在线支持向量机(OSVM)和OSTM进行故障预测和分析。结果表明,与OSVM方法相比,OSTM方法测试精度较高,学习时间大幅缩短,预测模型的收敛速度较快,能有效在线预测柴油机故障。     

柴油机同时降低碳烟与NOx的一种方法

通过试验研究了柴油与二甲氧基甲烷（DMM）的混合燃料及纯柴油在不同负荷条件下的碳烟和NOx的排放,同时研究了EGR对柴油机碳烟及NOx排放的影响．试验结果表明,柴油机碳烟排放随混合燃料中DMM含量的增加而降低,但NOx的排放有所增加;随着EGR率的增大．NOx的排放得到了很好的控制,但碳烟的排放有所恶化．运用DMM混合燃料同时控制EGR率在10％～15％左右时,可达到同时降低碳烟与NOx的目的．     

钢壳陶瓷涂层排气道对风冷增压柴油机性能的影响

对排气道采用隔热措施后，使通过排气道散向气缸盖的热量减少，从而降低气缸盖的热负荷和热应力，达到增加标定功率的目的．描述了钢壳陶瓷涂层排气道气缸盖的设计与铸造工艺、气缸盖的热冲击试验和温度测量、单缸机性能考核试验．在国产ＢＦ８Ｌ４１３Ｆ风冷增压柴油机（Ｄ＝１２５ｍｍ，Ｓ＝１３０ｍｍ）上进行隔热气缸盖与原机气缸盖的性能对比试验．试验结果表明，采用陶瓷隔热后，整机功率从２３５ｋＷ增至２５４ｋＷ，增加８．１％，缸盖温度却比原机低１０℃．     

船用柴油机空冷器变流量冷却系统原理

对船舶柴油机空冷器热负荷计算的基础上,分析了柴油机负荷和环境温度对空冷器热负荷的影响,提出空冷器变流量冷却的方案;并进一步讨论了变流量冷却系统的实现．其结果表明：目前大多数低速柴油机冷却水系统的设计违背了变流易冷却的宗旨,采用合适的节流装置以及合适配置的水泵可实现变流量冷却．所获结论有助于轮机管理人员对不同工况下冷却系统的进一步认识和理解．