燃烧系统对汽油早喷压燃燃烧特性影响的模拟

以ZR180单缸柴油机为原型,利用三维流体动力学软件CONVERGE建立仿真模型,研究不同燃烧室形状、进气道形状和喷油器位置对汽油早喷压燃发动机工作状态和燃烧特性的影响.计算结果表明:进气流动对汽油早喷压燃工作状态有明显影响,采用切向进气道的发动机处于过渡态,动力性能降低,指示平均有效压力(IMEP)比螺旋进气道方案降低了13%;采用浅盆型燃烧室,放热率峰值和最大压力升高率峰值分别比ω型燃烧室提高了85%和120%,ω型燃烧室挤压区域的低温环境可能是导致该现象的原因之一.使用高面容比的ω型燃烧室,可提高缸内温度分层以拓展负荷,但IMEP降低;汽油早喷压燃燃烧特性对喷油器位置不敏感.

柴油机螺旋进气道直流段的正交优化设计

通过构建YN33柴油机气道-气门-燃烧室计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)模型,以涡流比和进气量作为评价指标,对柴油机螺旋进气道直流段的直流段上偏角、直流段下偏角、直流段长度这3个关键结构参数进行正交优化设计。结果表明:直流段长度对缸内涡流比、进气量的影响最大;直流段上偏角、直流段下偏角及直流段长度3个参数,分别取值82°、85°和69 mm时,可使缸内涡流比和进气量相对原机分别提高26.02%与5.50%;在此条件下,放热率峰值和累积放热量与原机相比分别增加了4.92%和8.29%。

汽油机动力性能多目标优化及试验研究

针对某发动机高速动力性较同排量发动机偏低的问题,采用多目标优化与试验相结合的方法对发动机动力性能进行优化。建立并标定了发动机一维模型,采用DOE(试验设计)方法分析了进气延迟角、进气凸轮最大升程、压缩比等多因素对发动机外特性的影响,分析结果响应拟合度较高;采用遗传算法对发动机高速大负荷工况下的工作性能进行了多目标优化;对进气道流动特性进行了CFD(计算流体动力学)分析,通过改进进气道结构以提高其流量系数。最后搭建了进气道稳流试验台和发动机试验台,试验结果表明:改进后的进气道流量系数最大提高了6.51%,发动机功率提高了15.59%,扭矩提高了11.92%,燃油消耗率降低了3.33%。

某汽油机燃烧系统结构优化对性能提升的影响研究

基于某款发动机提升动力性及燃油经济性的需求,对其进气道进行优化。通过增大进气道截面积及增加“鱼肚子”结构的方法实现了平均流量系数增加4.79%、平均涡流比增加58.56%,提升发动机功率、扭矩,降低油耗的目标。

进气道位置对柴油机进气涡流可调性能影响的试验研究

针对某型号四气门柴油机设计制作了一个螺旋气道和直气道的阴模试验件,在稳流气道试验台上,利用挡板部分遮挡直气道的入口,实现进气涡流的调节,进行了进气道位置对进气涡流及其可调性能影响的试验,试验结果表明:两个进气道的位置不同,对进气流量的影响很小,但是对涡流比以及涡流比的调节范围有较大影响。

柴油机组合进气道布置位置优化研究

针对某型柴油机切向/螺旋组合进气道进气系统进行了稳态流场的数值模拟,分析了组合气道的流动特性,为进气道位置优化提供了依据;在不改变原机气道形状的基础上,通过稳流试验确定了最终进气道位置的优化方案,证实了流动数值模拟在气道优化中的指导作用。

进气道螺旋段关键结构参数多目标优化设计

采用气道稳流试验、CFD稳态模拟,结合多目标优化设计手段,研究YN柴油机单螺旋进气道螺旋段的最小截面积、蜗壳内半径、蜗壳外半径和螺旋室高度4个关键结构参数对气道流动特性的影响。结果表明:通过回归分析获得的近似数学模型,可实现气道结构参数与气道性能的正向定量研究;通过对原机气道螺旋段结构参数的多目标优化,可实现在流量系数小幅降低(0~3.98%)的条件下,涡流比的明显提高(9.3%~14.34%)。

地表水水质监测站最佳取水点精准定位方法研究

为了提高地表水水质监测站最佳取水点定位探测能力,提出一种基于遥感地测和图像处理的地表水水质监测站最佳取水点精准定位方法。采用遥感地测方法进行地表水水质监测站的遥感图像采集,对采集的遥感地测图像采用层次包络检测方法进行边缘轮廓检测,提取地表水水质监测站遥感地测图像的高分辨统计特征量,根据特征提取结进行三维平移处理,结合频谱混叠效应实现图像融合,采用压缩、平移和特征变换处理,实现地表水水质监测站最佳取水点精准定位。

内燃机气道稳流试验台定位装置的设计

设计了一种内燃机气道稳流试验台的定位装置,实现对各种常见尺寸缸盖进行横向和纵向的精确定位,避免了传统的通过手动画线定位方式带来的较大定位误差,大大加快了缸盖的定位速度,降低了劳动强度,并提高了试验结果的可靠度和一致性。

试析某汽油发动机进气道的优化仿真

发动机是汽车车辆的重要组成部分,其主要功能是为汽车运行提供足够动力。但是在汽车使用过程中,发动机进气道噪音问题还时常存在,并且一直是一个难以解决的问题,所以就需要对发动机进气道进行优化改造,在保证发动机性能的基础上降低噪音污染。针对发动机进气道的优化仿真进行分析,对发动机进气道进行深入研究,希望为发动机进气系统性能优化提供帮助。

机车柴油机进气道的仿真计算及结构优化

为了改进16V240ZJB型柴油机性能,借助模拟计算与气道稳流试验相结合的方法,首先利用三维造型软件UG对气道进行实体建模,然后利用气道稳流试验数据为模拟计算提供边界条件,以AVL-FIRE软件为平台,采用合适的湍流模型和计算方法对气道内的三维流场进行数值模拟,得到了不同气门升程下详细的流场信息。气道性能评价参数(流量系数和涡流比)的计算结果与稳流试验台的试验结果吻合较好,验证了应用数值模拟方法评价气道的可行性;通过流场分析,找到了气道不合理的部位,提出了气道改进措施,并再次进行了数值模拟计算。计算结果表明,改进后的气道结构在大升程下进气流量得到明显提高,进气流动状态也得到了很好的改善。

常州港口发展定位与布局优化研究

在江苏省沿江开发战略和物流业振兴规划背景下,常州港如何在夹缝中生存,首先需要明确港口发展定位、优化港口布局。文章通过分析常州港现状发展条件以及发展机遇,明确了港口发展定位,并对常州港物流园区规模进行测算,分析现有港口规划布局不足,借鉴国外先进港口布局案例,提出了拓展港口岸线、设计公铁水联运港口、调整港口功能布局的优化思路。

基于稳态流通特性的螺旋进气道结构参数灵敏度分析

为了探究设计参数对气道流通特性的影响,以GD190型单缸直喷式柴油机进气道为例,进行5因素21水平的最优拉丁超立方试验。利用AVL-Fire软件完成气道稳流试验三维数值模拟计算,采用最小二乘法建立进气道响应面模型,开展基于响应面法的面向螺旋进气道流通特性的灵敏度分析。研究结果表明:影响平均流量系数和平均涡流比最敏感的因素分别是气门喉口直径和螺旋角,要提高气道性能,不仅要考虑单个因素的影响,还要综合考虑多个因素的交互作用。灵敏度分析可为简化气道优化设计提供可靠的依据。

四气阀大功率双燃料发动机进排气口优化设计

为保证船用大功率双燃料发动机气道与气缸的匹配优化,采取建模仿真方法研究了进排气道流量、涡流特性随气道流通截面面积的变化规律。利用气道实物模型的试验结果,验证并分析了气道匹配优化效果。试验表明:涡流系数随进气流通截面积的增加而减少,流量系数随气道流通截面积的增加而增加至一定值后减小。最终得到具备最佳气阀升程适应性的气道,其进气道口径88.60 mm,排气道口径80.00 mm。

柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化

以计算流体力学(CFD)技术理论为基础,利用三维数值模拟软件AVL-Fire分析新型6160船用柴油机螺旋进气道,得到缸内的流量系数、涡流比以及流场特性云图。通过三维建模软件CATIA将原气道不足之处改进优化,对改进后的螺旋进气道进行稳态和瞬态模拟分析与评价,结果表明:优化后的螺旋气道进气性能提高15%左右,涡流产生能力提高20%左右。

汽油机进气道参数化优化设计

针对汽油机进气道性能对缸内空气流动影响较大、传统经验优化主观性强且效率较低的问题,提出了一种基于气道局部变形及旋转的参数化优化方法。采用控制点对进气道局部变形及整体旋转进行控制从而实现进气道变形的参数化,并采用粒子图像测速对该模型进行了验证。对各控制变量及优化目标进行实验设计及贡献度分析,识别出对流量系数及滚流比贡献度较大的控制变量。以提高流量系数及滚流比为目标,采用第二代非劣排序遗传算法对识别的控制变量进行多目标优化,根据寻优结果得到性能最优的进气道几何模型。结果表明:优化后的进气道在滚流比基本不变的情况下,流量系数由0.490变为0.526,提升了7.35%,优化效果较好。所提方法能够一次性得到接近理论帕累托前沿的最优解集,并根据需求选择最优的进气道几何模型,实用性较强且效率较高。

高性能小型增压汽油机进气道优化设计

基于某款自然吸气汽油机小型化增压改造项目,应用CFD结合试验的方法对进气道进行优化设计,以提高进气道的滚流比,改善缸内油气混合均匀性及加快燃烧速率,进而降低发动机油耗。结果表明,通过采用减小气道拐角半径、气道拐角高度、气门内径,增大气道角度及将进气道设计成渐缩的喷嘴形状等综合措施,大幅提高了该机进气道滚流比且保持流量系数仅小幅下降,并获得较优的发动机油耗水平。

缸内直喷汽油机进气道优化设计研究

针对一款缸内直喷汽油机的原始进气道,应用计算流体力学软件Converge建立了三维稳态流动计算模型,在对模型进行试验标定后,对结构优化设计后的新进气道进行了仿真计算。研究结果表明,所建立的三维稳态计算模型能够较为准确的模拟计算进气道的滚流比和流量系数;新优化设计的进气道能够在不明显改变流量系数的前提下,较大幅度提升滚流比。最终获得了提升气道滚流比的优化设计结果。

天然气发动机进气道改进设计与性能仿真计算

利用仿真和试验相结合的手段,研究柴油机改制成气体机后其气道的改进方案及对发动机缸内流动的影响,并以此确定优化方案。试验结果表明,将螺旋气道改为切向气道之后,其流通性能变好,缸内气体湍动能增加,能够满足点燃式天然气发动机对缸内流动的需求,改善燃烧过程和发动机性能。

基于STAR-CCM+的进气道气体流动的优化计算

本文利用STAR-CCM+对某汽油机进气道的气体流动特性进行了三维数值模拟,并使用其OPTIMATE+功能进行网格变形,优化气道的流量系数。结果表明:最优的设计方案,成功的使流量系数增大了4.8%,且大大减少了优化设计的时间。