数值模拟方法在柴油机进气道改进中的应用

以实际产品为研究对象 ,将三维数值模拟方法应用于柴油机螺旋进气道的改进设计中。根据模拟计算结果对气道流场结构进行了分析 ,找出了气道结构中不合理的部位 ,对此部位进行修改 ,再进行三维数值模拟。结果表明 :修改后的气道具有更合适的流场结构 ,从而具有更高的流量系数和更合适的涡流比。将原气道和修改后的气道分别进行气道稳流试验台试验 ,试验结果与计算结果吻合良好。

4气门直喷式柴油机进气系统研究及设计

分析了 4气门直喷式柴油机进气系统的技术特点和设计要点 ,详细阐述了 4气门进气系统在提高进气量、改善油气混合和可变涡流强度等方面的优点 通过对 4气门进气系统不同进气道组合的比较 ,指出长切向气道与短螺旋气道的组合有利于产生较大的进气涡流 结合缸盖设计 ,讨论了气门的布置方式及配气机构的设计 4气门柴油机辅以增压、高压燃油喷射和废气再循环等技术的支持和匹配 ,可以改善燃烧、净化排放 ,提高动力性和经济性 。

CFD辅助发动机进气道设计方法研究

在LJ377MV发动机设计中,以其进气道几何模型为基础,借鉴相关机型的气道稳流试验数据,运用计算流体动力学理论(CFD)和有关数值计算方法,对4种不同气门升程下的进气道-缸内流场特性进行了计算分析。建立了评价进气道稳流特性的有关计算模型,给出了其进气流量、进气道内气流分布、不同气门升程下缸内流场特性、流量系数和涡流比等参数,为进气道性能优化、评价和再设计提供了方法和依据。

4气门直喷柴油机进气道组合和位置对进气涡流的影响

在稳流气道试验台上 ,对 4气门直喷柴油机采用螺旋进气道和切向进气道的不同组合和不同相互位置时 ,气道的流动特性进行了试验研究。为了分析相邻气道的进气气流在缸内干涉的程度及其对缸内涡流运动的影响 ,提出了流量系数损失率和角动量矩损失率的概念。研究结果表明 :柴油机采用切向气道在后的气道组合时 ,涡流比的变化受切向气道位置影响很大 ,相邻气道的进气气流干涉严重 ;采用螺旋气道在后的气道组合时 ,涡流比的变化受后面螺旋气道方位的影响较小 ,相邻气道的进气气流干涉较小。

进排气系统的阻力对车用柴油机性能影响的研究

本文对一台车用柴油机的进气系统的进气管长度、进气阻力以及排气阻力等主要参数进行了详细的研究。结果表明 ,一定长度的进气管可以获得最佳发动机综合性能 ,过长或没有进气管对发动机的性能都不利。研究结果还表明 ,进气阻力要比排气阻力对发动机性能的影响大。本研究的结果对发动机的优化匹配、进排气系统的参数选择以及故障诊断都具有一定的参考价值。

高原地区柴油机进气系统改造与性能分析

通过对S195柴油机进气管内压力波形的测试，分析了进气管长度对充气性能的影响。论证了不同海拔下最佳进气管长度相等的规律，确定了适宜各种工况的进气管长度。在对最佳进气管转速适应性试验和滤清器对进气管惯性效应影响分析的基础上，肯定了进气管改造对改善高原地区柴油机工作性能的积极意义。

二冲程汽油机分层进气系统数值模拟及试验研究

简述了二冲程汽油机分层进气系统的工作原理,并对分层进气过程进行了三维瞬态模拟计算,其计算所需的边界条件通过对发动机进气过程进行一维模拟计算而获得。同时,对分层进气系统进行了实机台架试验。试验结果表明:发动机外特性最低油耗率为348 0g/(kW·h),在整个外特性上平均油耗下降了25 5%。

D6114柴油机高海拔功率恢复计算研究

通过模拟大气环境参数和压气机图谱的高原特性修正,建立了D6114柴油机的高原性能仿真模型,并进行了原机变海拔性能计算和不同增压系统的高海拔功率恢复的计算研究。研究表明:随着海拔高度的升高,涡轮增压柴油机的动力性和经济性逐渐恶化;废气放气式增压系统在中间转速可以部分恢复功率,而在高转速时涡轮增压器会超速,影响柴油机正常运行;可调二级增压系统的旁通高压级方案在恢复功率和经济性等方面要好于旁通低压级方案。

在螺旋进气道内喷气的柴油机可变涡流进气系统

设计了一种在螺旋进气道内喷射空气的柴油机可变涡流进气系统——喷气式可变涡流进气系统。对该系统的稳流气道试验表明，喷嘴在特定位置上向气道内喷射空气，可以增强或者降低气缸内涡流强度。通过稳流气道试验，确定了最大程度改变缸内涡流强度的最佳喷嘴安装位置及空气喷射方向，选择了喷嘴尺寸及空气喷射压力，并测定了不同喷射压力下，气缸内涡流比与模拟发动机转速的关系。对该系统做了单缸柴油机试验，结果表明，喷气式可变涡流进气系统基本不影响充气系数，但通过该系统对气缸内涡流强度的调节。

进气系统对493ZQ气波增压柴油机性能的影响

在以前的研究工作基础上，为提高发动机的动力性，主要对进气系统进行了改进，并通过气道试验加以验证．性能试验表明：气波增压器的动力性有所提高，达到了预期效果．

增压柴油机螺旋进气模拟及其评价参数

应用三维数值模拟的方法对某490直喷柴油机实际增压条件下螺旋进气进行研究,并考虑了气体的可压缩性。针对不同气门升程下气道中的流场分布、流量系数的变化以及涡流比进行了分析。提出当进气速度大于当地音速时,应对评价气道性能参数的流量系数进行修正,计算结果与稳态试验结果吻合良好。为研究增压时进气对性能与排放的影响提供了参考。

进气阻力对柴油机性能影响的试验研究

为提高增压柴油机的装车适应性,对压气机前进气阻力对缸内燃烧过程和整机性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,随着进气阻力的升高,压气机运行效率降低,燃烧持续期变长,从而影响了整机综合性能,且整机性能随进气阻力的变化基本呈规律性变化。

基于一三维模型耦合仿真的柴油机进气系统优化

建立了某柴油机整机一维热力学模型和不同容积集气腔三维CFD模型,通过一三维模型耦合进行进气系统瞬态仿真研究,根据模拟结果分别计算了不同容积集气腔对应的各缸进气量和进气不均匀度,并对进气不均匀度进行了评价,根据进气量和进气不均匀度确认了最优化的进气系统。

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。

柴油机进气道流动特性试验与数值模拟

用稳流气道试验和计算流体动力学(CFD)流动模拟两种手段对柴油机进气道进行了流动特性参数的测量和计算。对两气门柴油机的单个螺旋气道的试验和模拟数据进行了对比,对四气门柴油机两气道同时开启情况进行了模拟。根据流场信息对模型进行了修改,修改前后模拟结果的比较说明YZ495的气门与气道匹配良好,YZ4102的单螺旋气道多余截面削除后显著提高了涡流比。

柴油机排气微粒过滤器微波再生系统的理论分析

对研制的柴油机排气微粒过滤器微波再生系统进行了全面的理论分析具体分析了再生腔内存在的微波模式，平滑过渡器的驻波特性以及再生腔的尺寸、过滤体的长度、微波特性、截止衰减器等对微波反射的影响；

脉冲转换排气系统三维非定常流动计算研究

对大功率8缸柴油机采用的脉冲转换排气系统进行了三维非定常流动计算,针对发动机实际排气管形状,计算物理模型采用多面体网格单元,排气管进口边界条件采用简化的用于一维性能计算的质量流量条件,湍流模型采用标准kε-模型。结合对排气管开启、关闭时刻点以及排气最大流量点的分析,探讨了脉冲转换排气系统的流动机理。

二冲程柴油机设计参数对扫气过程的影响

利用多维数值模拟方法 ,对二冲程柴油机倒拖情况下的进、排气过程进行模拟 ,研究转速变化、进气口仰角变化对扫气过程的影响。

单总管排气系统多维非定常湍流数值模拟

采用任意拉格朗日－欧拉法，对柴油机三缸排气管进行二维非定常湍流数值模拟．湍流模型采用亚网格尺度模型，入口边界的流动随排气相位变化．模拟结果显示：当排气管处于一个缸排气时，流动出现很强的旋涡、回流及高压区；而当两个缸同时排气时，旋涡区消失，回流和高压区有较大的削弱．

柴油机电控—液压气门系统试验研究

针对某型柴油机的配气系统,研制了一套电控—液压驱动可变气门系统,并在自主研发的柴油机电子—液压控制试验台上进行了试验研究,得出了部分结构参数与运行参数对系统动态性能的影响规律,确定了气门正时、气门开启持续期、气门升程等参数的调节途径,并对系统的稳定性、适应性及各参数的可控性进行了分析和研究。试验结果表明,该系统具有良好的稳定性,参数调节灵活,并能适应不同转速工况,尤其适用于中速柴油机。