直喷式柴油机螺旋进气道制造缺陷对气道性能影响的研究

由于螺旋进气道特性显著影响发动机的燃烧和性能 ,因而对其生产 ,加工要求很高。作者进行试验模拟各种制造偏差 ,并分析偏差对气道性能的影响 ,从而进一步探索减少偏差的方法 ,提高进气道的制造精度 。

直喷式柴油机进气道变压差稳流试验方法的研究

在直喷式柴油机气道稳流试验中,采用变压差试验方法代替传统的定压差方法。在气门升程最大时,将气道压差定到足以使流经气道内的空气为充分发展的湍流,采用涡流动量计,进行了直喷柴油机6108缸盖的气道稳流变压差试验。结果表明:变压差气道稳流试验中的Ricardo和FEV方法的流量系数、涡流强度、平均流量系数及涡流比等参数与定压差稳流试验的结果基本相同,最大差别不到1.5%,变压差方法可以替代定压差的气道稳流试验方法。试验结果还表明变压差试验所获得的数据具有良好的重复性和精度。采用变压差试验的方法可以减少气道稳流试验中的调整气道压差为恒值的操作程序,大幅度提高工作效率,利于实现气道试验台的自动化,从而适用于缸盖的在线检测。

螺旋进气道形状和位置偏差对涡流比及流量系数的影响

螺旋进气道在铸造和机械加工过程中会出现各种各样的偏差,从而影响直喷式柴油机的动力经济性和排放特性.作者设计了几种机构来模拟不同类型的偏差,如带有倾斜误差的进气道、带有纵向胀大误差的进气道以及带有偏心误差的进气道等.在稳流试验台上检测气道的流动特性.实验结果表明,倾斜气道会显著影响涡流比.抬高气道入口端会明显降低涡流比,反之则涡流比提高;气道胀大会使流量系数和涡流比都降低;当偏心出现在气道出口方向时,涡流比略有增加;当偏心出现在气道入口方向时,涡流比会显著降低.

汽油机滚动涡流模拟试验台和滚流进气道的试验研究

阐述了用于汽油机气缸内横轴涡流测量的稳流试验台的设计研制。经实验证明实验台测试结果合理，具有良好的可比性。以稳流模拟试验台的测试结果为依据，建立了滚流的计算模型，预测精度可满足工程需要。采用7种不同形式的滚流进气道，经平顶燃烧室发屋顶形燃烧室的双重试验，找出了影响滚流强度及流量系数的因素，可为汽油机进气道和燃烧室的设计提供参考。

柴油机可调涡流进气道设计与试验

将进气涡流的数值仿真和稳流试验测试运用到柴油机进气道设计中,用正向设计和逆向设计相结合的方法为132mm缸径柴油机设计了可调涡流进气道,利用快速成型和数控加工制作出气道的相关模型和气道砂芯模具,并铸造出缸盖。发动机试验表明,油耗下降7.1/(.),烟度下降50%,排气温度下降17℃。

进气道稳流试验装置内三维流动特性的数值模拟

使用 FLUENT商业软件 ,采用 RNG k-ε湍流模型 ,对稳定流动实验条件下 ,不同进气道角度时切向进气道 -气门 -气缸内的流场 ,在两种气门升程下进行了三维数值模拟 ;分析了气道 -气门 -气缸内气体的稳态流动特性 ;总结了不同气道角度、不同气门升程时气道和缸内气体流动的变化规律。随着气门升程的增加 ,气道角度对缸内涡流的影响增大 ,并且涡流和滚流相互抑制。

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。

直喷式柴油机进气流场的数值模拟研究

螺旋进气道特性(流量系数和无量纲涡流数)对柴油机性能有重要的影响。本文介绍了螺旋进气道的逆向设计方法,利用计算流体力学软件对进气流动进行了计算模拟,在稳流气道试验台上验证了计算结果的准确性,获得了流场压力、速度、湍动能等参数分布规律,为气道的设计与改进提供了理论依据。

柴油机双进气道流动特性试验与数值模拟

对170系列柴油机双进气道进行了AVL气道稳流试验,得到了不同气门升程下对应的AVL流量系数和涡流比;在与稳流试验对等的边界条件及评价方法下,利用CFD软件Fire对气道稳流试验进行了数值模拟。模拟结果与试验结果的对比表明,数值模拟所得流量系数和涡流比与试验结果基本吻合,模拟结果具有一定的可信度;另外,从两者涡流比随气门升程的变化曲线来看,切向气道气门座孔加工出的偏心倒角,对气道形成涡流的能力影响比较大,尤其是在气门开度较小时,能使气道产生相对较大的涡流比。

直流扫气柴油机扫气流场分析

利用三维流体动力学(CFD)仿真软件FIRE,建立了二冲程柴油机气缸直流扫气三维模型,采用数值模拟的方法,研究了扫气口设计参数对换气过程的影响,对不同的气口设计方案下的气缸内残余废气浓度随曲轴转角的变化过程作了细致的描述,并对扫气口径向倾斜角的变化对换气过程的影响做了更进一步的探讨。

柴油机双进气道流动特性的数值模拟及试验研究

在与稳流试验对等的边界条件及评价方法下,利用CFD软件Fire对气道稳流试验进行了数值模拟。计算结果显示出在气道稳流试验条件下气流运动的详细状况。模拟结果与试验结果的对比表明,数值模拟所得流量系数和涡流比与试验结果基本吻合,气道数值模拟结果具有一定的可信度。

某柴油机螺旋进气道的流动实验与数值模拟

以某柴油机螺旋进气道为研究对象,在Pro/E软件上对该进气道进行三维实体造型后,利用CFD三维流体软件进行稳流实验条件下的模拟计算,并对该进气道进行了稳流实验。模拟与实验结果对比发现:各气门升程下的流量系数和涡流比吻合较好,流量系数除个别气门升程外,相对偏差小于5%;涡流比在大气门升程时,相对偏差小于12%,在小气门升程时可能由于壁面模型精度差造成的偏差较大。文中还结合CFD提供的进气道流动信息,分析了流量系数和涡流比随气门升程变化趋势的原因。气道流动实验与CFD模拟相结合,可为气道的改进优化、设计开发提供更可靠有效的方法。

气道结构对进气过程影响的仿真研究

利用PRO/E对设计的3种不同结构型式进气道进行实体造型,基于AVL-Fire软件对柴油机气道-气门-气缸稳态进气过程进行数值模拟,并搭建了进气系统台架稳流试验系统,对原进气系统进行台架试验研究,验证了仿真模型的准确性,详细分析了不同气道结构型式对柴油机进气流动特性和缸内流场特性的影响。结果表明,气阀升程的增大使得进气流量系数增大,其中双螺旋进气道的流量系数最小,原进气道的流量系数次之,双切向进气道的流量系数最大;随着气阀升程的增大,双切向进气道的涡流比呈减小的趋势,双螺旋进气道的涡流比呈增大的趋势,原进气道的涡流比呈减小的趋势;双螺旋进气道缸内周向气流运动强度最大,原进气道的缸内周向气流运动强度次之,双切向进气道的缸内周向气流运动强度最小。