滚流和挤气对汽油机燃烧和性能影响

采用CFD技术和台架试验手段研究了燃烧室挤气形状及进气滚流对汽油机燃烧特性和性能的影响.结合一台4气门屋脊顶燃烧室结构气道喷射发动机,分别对倾斜挤气/平顶挤气燃烧室、高滚流/低滚流气道组合而成的4种燃烧系统进行了研究.CFD分析表明,低滚流气道与倾斜挤气燃烧室配合,可在压缩冲程上止点附近形成反向挤流并转化为湍动能,这对促进缸内燃烧十分有利.性能试验表明,该方案能加快燃烧速度,并可使点火角提前,改善缸内爆震,同时可提高发动机容积效率,有效提升了性能,发动机燃油耗也有所改善.

基于当量燃烧的天然气发动机燃烧室优化研究

在一台采用废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)策略的当量燃烧天然气发动机上开展了不同挤气比、压缩比的活塞对燃烧、热效率和排放影响的对比试验研究。结果表明:在50%负荷与中低转速75%负荷下,增大EGR率拓展了爆震边界,使得主燃烧相位(CA50)提前,指示热效率提高;而在100%负荷及高转速75%负荷下,EGR率的增大对燃烧持续期的延长作用更为明显,且CA50后移,指示热效率降低。增大压缩比和适当增大挤气比有利于增强缸内湍流运动,加快天然气火焰传播速度,使CA50更靠近上止点,热功转换效率提高,最高指示热效率提高了0.24%,NOx和CH4排放分别升高了2.30 g/(kW·h)、0.55 g/(kW·h)。进一步增大挤气比会受到爆震的限制,最佳点火时刻推迟,燃烧定容度小,燃烧持续期延长,最高指示热效率下降了0.51%,NOx和CH4排放分别降低了2.20 g/(kW·h)、0.44 g/(kW·h),CO排放升高了0.36 g/(kW·h),因此挤气比存在一个优化的范围。

直喷式柴油机涡流室燃烧系统的模拟与试验研究

为改善直喷式柴油机缸内的喷雾分布特性及混合气形成质量,从加强燃烧室内的气流运动角度出发,提出了直喷式涡流室燃烧系统,应用AVL FIRE软件对缸内混合气形成过程进行了数值模拟研究,并在单缸四气门135柴油机上进行了初步性能试验。结果表明:直喷式涡流室燃烧系统能够有效提高缸内混合气均匀性,从而改善燃烧;使用4×0.36×150°油嘴在供油提前角为7°CA时要低于10°CA时的NOx和碳烟排放。

柴油机燃烧室的系统设计方法研究与应用

为使柴油机燃烧室设计走向系统化和正规化,提出了柴油机燃烧室系统设计的概念。通过对因子处理方法和响应分析方法的梳理总结了9种因子-响应组合方法,选取其中1个燃烧室设计方法进行方法展示。此方法以一款四气门直喷式柴油机作为研究对象,建立了缸内气体瞬态流动模型,以缸内气体流速和湍流动能作为评价标准,在压缩比基本保持不变的前提下,对比分析了缩口率分别为16.4%、6.1%、9.8%、9.8%且底面凸台形状不同的A、B、C、D 4种ω型燃烧室对缸内流场的影响。研究结果表明,燃烧室几何结构对柴油机进气阶段和压缩阶段前期的缸内气流运动影响较小,对压缩阶段后期缸内气流运动影响显著。在上止点前后20°曲轴转角区段,底面凸台呈锥形的C型燃烧室的平均挤流速度、逆挤流速度比底面凸台呈球形的D型燃烧室分别高25.2%、26.4%;缩口率为16.4%的A型燃烧室内气体平均湍流动能比缩口率为9.8%的D型燃烧室高25.4%。与底面凸台呈椭球形的A型和呈球形的D型燃烧室相比,底面凸台呈45°锥形的B、C型燃烧室在湍流动能强度和逆挤流强度方面的保持性更好。该文研究结果可为柴油机燃烧室结构设计和优化提供参考。

影响直喷式柴油机挤流特征的几个因素

对 3种不同结构燃烧室所对应的缸内流场进行了模拟研究 ,系统地分析了挤流的演变过程和柴油机转速、燃烧室结构、进气涡流对其特征的影响。在上止点前或后较大的曲轴转角范围内流场相似 ,逆挤流叠加于由气体惯性作用保持的环涡之上并集中于燃烧室边缘 ,燃烧室内速度和湍流度随柴油机转速和燃烧室缩口度同向变化。进气涡流是湍流生成的主要因素并使流场复杂化 ,随涡流和挤流相对强弱的变化 ,燃烧室内形成的环涡的个数。

采用双球挤流燃烧室的汽油机缸内燃烧特性的测试

在150FMI汽油机挤流环面半球形燃烧室结构基础上,开发了双球挤流燃烧室。燃烧测试表明:双球挤流燃烧室能获得更高的平均有效压力,抑制爆燃效果明显;但燃烧放热率较低,循环变动有所增加。将双球挤流燃烧室与半球形燃烧室、挤流环面半球形燃烧室、蝶形挤流燃烧室的燃烧放热规律进行综合比较,发现双球挤流和蝶形挤流燃烧室的着火落后期明显长于半球形和挤流环面半球形燃烧室,带挤流环面半球形燃烧室的速燃期明显短于双球挤流和蝶形挤流燃烧室;强烈压缩挤流有延缓缸内燃烧过程的趋势。适当增大点火提前角,可使双球挤流燃烧室速燃期放热明显加快,平均有效压力提高,循环变动率降低,并保持抑制爆燃的良好特性。

海棠果系列产品的研究与开发

介绍了海棠果果汁、果酱综合利用加工技术的工艺流程、操作要点及主要技术指标 ,探讨了生产中出现的问题及应采取的措施 .

CA6102型车用汽油机燃烧室的改进

在单缸试验机上对ＣＡ６１０２型汽油机燃烧室的改进试验结果表明：该燃烧室在燃用ＭＯＮ７０汽油时具有较强的抗爆能力和较高的燃烧速率，利于采用较高压缩比和燃用稀薄混合气，改善了发动机的燃油经济性和动力性，且生产时无须更改原有加工设备，便于推广应用．

柴油机全可变配气缸内流场三维仿真分析

为了改善柴油机动力性、提高经济性并降低排放,本文采用全可变配气技术实现了气阀配气参数的柔性调节,突破了传统柴油机凸轮型线的限制。基于中高速柴油机的气缸结构和进排气系统,使用SolidWorks软件建立柴油机气道-气阀-气缸精确模型,通过ICEM CFD软件实现高质量、速度快的动态层网格。改变进气阀开启、关闭相位和最大升程,使用FLUENT流体计算软件开展可变配气参数下的缸内流动性能CFD仿真研究。仿真结果揭示了缸内流场在不同配气参数下的发展变化规律,为中高速柴油机全可变配气参数优化和控制提供理论基础。

直喷式柴油机缸内紊流及其对柴油机性能影响的研究

本文介绍了由不同几何形状的进气扰动片和燃烧室产生的进气紊流和挤压紊流对直喷式柴油机性能影响的研究。缸内紊流测量是用热线风速仪在倒拖发动机试验台上进行的。试验表明：由进气扰动片产生的进气紊流不能保持到进气终了，因此进气扰动片对柴油机性能的影响是由于进气涡流的变化所致；由燃烧室形状增强的挤压紊流可使柴油机烟度明显改善。

直喷式柴油机燃烧室内挤流谱的显示和挤流速度的解析

本文在一个拖动的单缸实验机上，利用油点条痕法显示了活塞上燃烧室凹坑中挤流运动的流谱，研究了燃烧室形状和几何尺寸对挤流谱的影响。实验表明，缩小喉口直径，增大缩口面角度将有利于形成强烈的环涡运动。本文还导出了考虑散热和活塞环漏气影响的轴向挤流速度和逆喷速度的解析关系式，该式表明散热和活塞环漏气使轴向挤流速度减小，逆喷速度增加。本文通过道喷速度分布的解析分析，表明燃烧室侧壁逆喷气流速度可以表示为轴向平均速度与环涡切向速度之和，因而远远大于挤流速度。

CA1102汽油机挤气射流燃烧室研究

对 CA110 2单缸汽油机原楔形燃烧室进行了改进研究 ,使燃烧室内在压缩过程中产生挤气射流。实验表明 :挤气射流对提高燃烧速率 ,缩短燃烧持续期 ,改善放热规律有明显的作用 。

均质GDI汽油机混合气形成的影响因素研究

文中以一款增压直喷汽油机燃烧系统开发为例,从低速及高速两种工况,研究了气道及燃烧室形状、油束布置方案等因素对缸内混合气形成过程的影响。分析结果显示改变进气道及燃烧室屋脊形状、增加缸盖排气侧挤气面积以及调整油束喷射角度,可以提高缸内滚流运动强度、加强油气混合过程,从而有效改善了点火前缸内混合气的分布情况。研究了高转速下喷油时刻对混合气形成及燃油湿壁情况的影响,结果显示喷油起始角为390°CA时综合效果较好。采用较优方案组合进行的初步性能试验表明,外特性及部分负荷工况下的燃烧效率较高,动力性及经济性基本达到既定目标。

二冲程汽油机燃烧室挤流和放热规律的研究

为改善无簧片阀小型二冲程汽油机外特性高速工况的性能,作者通过燃烧室挤流和紊流燃烧的分析与试验,从理论上和实践中证实,正确选择燃烧室尺寸和形状,可以加强压缩冲程烧燃室内气体的流动和扰动,使主燃期的放热速率加快。

车用直喷式柴油机新型燃烧系统的研究

为改善车用直喷式柴油机的燃油经济性和排放．采用两种新型燃烧系统，即伞喷燃烧系统和挤流口式油膜雾化燃烧系统，组织均匀预混合气和最佳燃烧，获得燃油消耗率下降５％、烟度和噪声都明显降低的效果。试验表明，该燃烧系统具有实机应用的前景。

柴油机分段喷射下混合气形成及其对燃烧排放的影响

基于数值模拟计算,研究了不同预喷策略下某非道路直喷柴油机混合气形成和燃烧过程,分析了挤流和涡流对主、预喷燃油当量比分布和燃烧的影响。结果表明:适当的主预喷间隔(20°)能够使预喷燃油在挤流带动下进入燃烧室凹坑;适当强度的进气涡流比(1.5~2.0)能使预喷油束偏转并在相邻两束主喷油束之间燃烧。二者都可以改善主喷和预喷油束的重叠,并且可以充分利用预喷燃油的放热量促进主喷燃油的混合和提升燃烧速率。优化喷油策略结合适度的进气涡流可以提高发动机功率,降低碳烟排放,但会使NOx排放增加。

缸内气体流动的模拟分析

应用自编ＦＬＯＷ软件，对缸内气体流动进行计算，并分析了挤流面积、初始涡流比、燃烧室形状对缸内气体流动的影响．

直喷式柴油机缸内气体运动模拟

本文应用任意拉格朗日－欧拉法对直喷式柴油机缸内气体运动进行了数值模拟。此方法采用可按规定速度运动的任意四边形网格单元。计算采用２维轴对称模型，燃烧室可具有复杂的几何形状。湍流的影响用亚网格尺度湍流粘性公式模拟。本文对圆柱形燃烧室缸内空气流动、挤流作用进行了模拟，并对计算结果进行了分析。

E160C柴油机燃烧室挤流运动的组织与改进

分析了燃烧室挤流运动对E160C柴油机油膜-雾化燃烧方式的影响，提出了两种不同的燃烧室设计方案，比较了它们在挤流强度、混合气形成及燃烧方面的差异，并通过实验进行了验证。

冶金法制备太阳能级多晶硅工艺技术研究

以纯度99%的工业硅为原料,通过造渣熔炼、电子束炉真空熔炼和定向凝固手段进行了太阳能级多晶硅制备的研究。结果表明通过造渣熔炼、电子束炉熔炼、两次定向凝固的工艺成功地将工业硅中的总杂质含量（质量分数）降到了1 ppm以下,其中B低于0.3 ppm、P低于0.5 ppm、总金属杂质含量TM低于0.2 ppm、C浓度低于5×1016atoms/cm3、O浓度低于1.0×1017atoms/cm3,产品达到太阳能级多晶硅标准。与国内外已公布的冶金法制备太阳能级多晶硅工艺流程相比,本工艺未采用酸洗,清洁高效,没有任何污染。