发动机进气歧管流场分析与气动噪声仿真

具有优良结构的进气歧管不仅会提高发动机的进气特性,而且能够降低进气环节总噪声。首先,针对某直列六缸发动机进气歧管几何结构模型进行合理化网格划分,对流场仿真所需边界条件、求解模型、噪声源、物理模型等进行设置。其次,对进气歧管的流场特性进行研究,得出歧管压力损失和质量流量均匀性结果,并通过噪声源计算模拟进气歧管气动噪声,得到噪声源在流动过程中对气动噪声产生的影响。再次,计算出歧管自由模态和约束模态,与该工况下的发动机惯性力频率进行对比,得到了不同条件下振动频率分布。最后,改进设计了进气歧管关键结构,对改进设计后的进气歧管模型进行相关流固耦合仿真研究,验证改进后模型的合理性。     

Laval喷管设计及在天然气液化中的应用研究

提出通过超声速喷管使气体在高速流动条件下急剧膨胀而产生的低温效应液化天然气。结合双三次曲线法、BWRS真实气体状态方程、圆弧加直线方法及边界层黏性修正进行Laval喷管的设计,对喷管内甲烷气体的流动及液化过程进行研究,并分析入口温度、压力及背压对甲烷气液化过程的影响。研究结果表明:气体在喷管内流动达到超声速并导致低压低温,促使气体液化;入口温度的降低或入口压力的升高能促进气体液化,但过低温度(低于170 K)将使气体进入固相区,同样,提高压力时,由于比热比增大,当压力增大到2.5 MPa时也将使气体进入固相区,阻碍气体的液化;随着背压的升高,激波将进入喷管内,减弱或破坏气体的液化过程。利用超声速旋流分离器液化天然气时,应尽可能地回收压力能并保证激波不进入喷管和旋流分离段内。     

燃料电池——下世纪能源的骄子

一种新型公共汽车出现在美国的公路上。从外型上看,这种30英尺长的汽车同别的公共汽车并没什么两样,但是当它行驶时,既没有发动机的磨损,也不产生汽缸的污垢,更没有有害气体的排放,它就是美国能源部正在进行道路测试的燃料电池驱动电动汽车。在     

某汽油发动机排气系统的分析与设计

为有效控制发动机尾气所排放的污染物和排气噪声,针对某型号轿车汽油发动机排气系统进行设计,对排气系统的声学特性进行分析与数值计算,阐述了噪声的产生机理和降低噪声的方法,并对阻性消声器和阻抗复合型消声器的结构和主要尺寸参数进行了设计.分析了尾气污染物的主要成分及其净化方法,参考北京绿创的轿车整体型三元催化器的结构尺寸,设计...     

关于煤矿主扇空气动力噪声治理的有关问题的探讨

我国煤矿主扇很多采用轴流式扇风机,这种风机由于叶轮的高速旋转,将产生较大的旋转噪声和涡流噪声。旋转噪声是由旋转的叶片周期性打击空气质点,引起的压力脉动而产生的。涡流噪声是叶片转动时,周围气体在它的后面产生涡流形成压缩与稀疏过程而产生,它们统称为空气动力性噪声。这种噪声的声压均在100dB(A)以上,噪声的低、中频高,传     

Rijke管内热声振荡机理的一种新解释

根据气体的密度、粘度和导热系数等物性参数随温度变化的规律,提出了Rijke管内热声振荡机理的一种新解释,由于气体密度随温度增加而减小,动力粘度和导热系数随温度增加而增加,故在一定的加热条件下,加热管内会形成压力与流量关系的奇异性,产生不稳定性,从而导致热声振荡,这一研究结果从另一个角度揭示了热声现象的机理,对进一步认识该现象具有一定的意义。     

填埋场及邻近地层中温度和气体压力的耦合模拟

基于多孔介质渗流力学和热力学理论,从填埋场内非等温的角度,考虑填埋场污染气体的产生和运移,建立了填埋场内热质传输的耦合数学模型,给出了针对模型控制方程的数值离散方法.模拟结果表明:由于填埋场内热量产生的不均衡性,导致了温度分布的不均匀,进而产生的温度梯度对填埋场内污染气体压力的空间分布及时间变化产生了不可忽略的影响.而在邻近地层中,温度和气压的变化速率都较填埋场内的慢,这是由于选取了较低的气体渗流率和温度传导系数的缘故.该耦合模型的提出及相关分析不仅可为填埋场内污染气体的产生和运移研究提供理论支持,而且对相关控制参数的分析和填埋气体收集系统的设计有着重要的实践意义.     

考虑井筒热效应的气体井底压力计算

将井筒热效应考虑成一维热对流,将地层简化成热传导,使用Ramey定义的综合换热系数将井筒温度与地层温度联系起来,从而建立温度方程,通过解析求解得到温度变化函数.由气体状态方程将温度与压力联系起来,得到由于温度变化而产生的附加压力,将这一附加压力通过内边界条件加入到气体渗流方程中,最终得到考虑井筒热效应的井底压力表达式.比较了考虑热效应与不考虑热效应井底压力的不同,并使用某油田一个实例验证了考虑热效应时井底压力表达式的正确性.     

汽车外部流场和脉动压力模拟计算

为了解车辆在高速行驶时产生的气流噪声的规律,分析了产生气流噪声的机理,采用大涡模拟方法计算了某轿车模型的瞬态外流场和表面脉动压力,得到了表面脉动压力频谱特性、速度特性和分布特点.计算结果表明,汽车A 立柱后气流明显折转,在侧窗处产生气流分离区,分离区的漩涡不断生成和脱落,在侧窗玻璃上产生了压力波动,即形成了声学噪声源--脉动压力.车辆表面脉动压力在低频区较大,并随频率的增加而减小,在高频区较小,约与风速的4次方成正比,即风速每增加1倍,脉动压力级增加12 dB左右,计算结果与试验结果基本一致.     

柴油发动机燃烧噪声及其控制

柴油发动机与汽油发动机相比热效率高、功率大、寿命长、动力性能好,但燃烧噪声远大于汽油机,这在当今环保的大前提下不能不说是一个遗憾.燃烧噪声主要集中在速燃期和缓燃期,其根源是气缸内气体压力的变化.燃烧噪声不可避免,但可通过选用十六烷值高的燃料,合理组织喷油过程及选用良好的燃烧室等措施来控制和改善.     

排气歧管罩动态特性分析与结构改进设计

排气歧管罩是某6360汽车发动机的主要表面噪声辐射源,利用有限元分析技术建立了其有限元模型并进行解析模态分析,分析结果与实验基本一致.在此基础上进行了在发动机缸体振动激励下的瞬态响应分析,结果表明排气歧管罩自由边法向振动速度最大,是其噪声辐射的主要来源.对排气歧管罩进行了结构改进.其分析结果表明改进效果良好,排气歧管罩的辐射噪声得到明显降低.     

空调换热器的噪声特性评价

采用声学测量装置在半消声实验室风洞中评价了不同入口气流速度和角度条件下换热器的声学特性.结果表明,空调换热器产生的噪声是低流速状态下多腔体耦合共振的结果,而且具有宽频特性.换热器中气流速度的方向和大小对其噪声的影响很大:换热器的气动噪声随着气体流速增加而增大,而小于7m/s的气流不会产生噪声;过大或过小的入口气流角度都不会产生气动噪声.噪声频率随着气体流速增加而呈现出线性增长,给定的换热器存在一个恒定的斯特雷哈尔数.     

垃圾填埋场的温室气体控制

垃圾填埋场是温室气体产生的一个重要来源,有资料表明美国的填埋场温室气体排放占了所有温室气体排放总量的40％－50％,笔者分析计算了填埋场的温室气体产量,气体产生的主要垃圾成分;提出了减少温室气体排的几个途径,并指出今后的研究方向。     

离子发动机的发展设想

离子发动机是一种新型的发动机，一定压力的气体进入电离室，在高频振荡电流的作用下，使少量的自由电子与室壁碰撞产生二次电子，电子与气体碰撞而引发电离，产生等离子体。在负电位的吸引下，使离子束引出同时进入直线加速器，通过多级加速电极，使离子柬的速度达到所需的速度，再由喷管喷出，产生推力，或直接从外界收集离子作为工质，进行加速。     

旋叶式汽车空调压缩机的噪声源识别

运用分别运行法、频谱法和声强法分析了JSS-96系列旋叶式汽车空调压缩机噪声的产生机理,指出该型号压缩机的噪声源主要是由电机噪声和排气口的气体压力脉动引起的周期性脉动噪声以及进气噪声,其中电机噪声和进排气脉动噪声对整个压缩机的噪声贡献最大,为进一步控制压缩机的噪声提供了依据．     

螺杆压缩机转子动态特性仿真

针对气流噪声导致螺杆压缩机噪声严重超标的问题,采用有限元和边界元相结合的方法,分析螺杆压缩机内气体流动对螺杆振动与声辐射的影响.仿真结果表明:随着压力波动的增大,螺杆本身的变形和应力增大,噪声辐射强度增高.低于临界频率时,声辐射效率随着振动频率的增加而增加;高于临界频率时,声辐射效率趋近于1,与理论计算结果相一致.适当减小压力波动可有效降低压缩机噪声.     

用谱分解法求涡动力方程数值解

随着车辆行驶速度的不断提高,气流噪声在车辆总体噪声中所占的比例越来越高因此,如何降低车辆的气流噪声成为国内外学者开始关注的问题由于车外脉动压力是产生气流噪声的源,而车外绕流流场中的涡则是脉动压力产生的原因,所以,弄清车外流场中涡的分布规律对于这一问题的研究至关重要涡动力方程是描述车外流场中涡量分布的控制方程,该方程是一个强非线性方程笔者采用谱分解方法,拟订了一种求解二维涡动力方程数值解的具体步骤,并给出了一个具体算例     

锅炉启动疏水回收至除氧器的降噪实验研究

将超临界直流锅炉启动疏水引入除氧器,可同时回收疏水工质及其热量.启动疏水在进入除氧器时,由于压力的骤降会产生巨大动能会冲击并损害除氧器内件,且伴随有近100 dB(A)的蒸汽水下喷射噪声.针对这一问题,设计了蒸汽喷射器和小孔喷注消声器作为降噪装置进行对比实验.结果表明,蒸汽在蒸汽喷射器内被冷凝,使得蒸汽水下喷射噪声被降低至80 dB(A)以下.小孔喷注消声器则不能使蒸汽在进入过冷水之前被冷凝,其蒸汽水下喷射噪声最低也在80 dB(A)以上.因此蒸汽喷射器在降低蒸汽水下喷射噪声方面要优于小孔喷注消声器.     

浅析汽轮机高中压缸温差大原因

鉴于汽轮机高、中压缸在机组启停过程中处于温变过程,容易产生上下缸温差问题,本文分析了其形成的原因,比如非设备、操作异常及缸体进入冷水、冷汽等.而且一旦温差过大,将导致缸体变形,甚至产生汽轮机动静部分摩擦,威胁机组安全,影响机组寿命.在文章的最后并提出了防止汽缸进冷水、冷汽,启停机过程都要严格控制升(降)温、升(降)压、汽缸金属温升(降)率在规定范围,合理布置疏水系统,相应疏水压力等级一致,定期检查轴封、各段抽汽疏水阀门,防止内漏、外漏等措施.     

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.