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甲醇/柴油双燃料发动机催化型颗粒捕集器主动再生特性研究 被引量：1
1
作者 黄粉莲 王永佳 +2 位作者 万明定 周正伟 雷基林 《内燃机工程》 北大核心 2025年第2期72-81,93,共11页
基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、... 基于GT-Power构建了甲醇/柴油双燃料发动机匹配后处理系统的仿真模型,系统研究了不同甲醇替代率、再生目标温度和初始炭载量对双燃料发动机催化型颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)主动再生时压降特性、温度特性、完全再生持续时间及累计柴油消耗量的影响规律。结果表明:再生目标温度、甲醇替代率和初始炭载量均对CDPF主动再生具有显著影响。随着再生目标温度升高,CDPF压降下降速率加快,较高的再生目标温度易导致CDPF内出现温度值“尖峰”现象,650℃再生时CDPF峰值温度较目标温度高85℃。随甲醇替代率增加,再生过程压降略微增加,载体峰值温度降低。随初始炭载量增加,CDPF主动再生反应速率加快,载体峰值温度升高,CDPF压降下降速率增大,载体内部温度的均匀性提高。提高再生目标温度可缩短完全再生持续时间,减少累计柴油消耗量。甲醇替代率对完全再生持续时间的影响较小,甲醇替代率从0%增至30%,累计柴油消耗量减少27.8%。600℃再生目标温度、30%甲醇替代率、20 g初始炭载量条件下可实现高效安全再生的同时降低再生能耗。 展开更多
关键词 催化型柴油机颗粒捕集器 甲醇替代率 再生目标温度 初始炭载量 主动再生
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积炭层的形态及其二次迁移对柴油机颗粒捕集器孔道堵塞的影响
2
作者 张韦 房玉峰 +4 位作者 孟丽苹 陈帅 陈朝辉 赵逸群 郭宥成 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期87-99,共13页
为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不... 为探究非对称柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)的孔道堵塞现象,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)–离散单元法(discrete element method,DEM)耦合计算与DPF可视化试验相结合的方法,研究了DPF内不同沉积形态积炭层的破碎及二次迁移对孔道堵塞特性的影响。结果表明:DPF孔道内碳烟颗粒的均匀或线性增加沉积形态,其积炭层的二次迁移最为活跃,积炭层极易运动至孔道末端形成大型端塞。对于碳烟颗粒的线性减少、凹型、凸型沉积形态,其积炭层的二次迁移会在孔道内形成多个小型堵塞段,其中凹型形态的堵塞段距DPF入口端的距离最近,而凸型形态的堵塞段积炭层分布率最高。均匀与线性增加形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为轻薄,因此更易随气流运动至孔道末端形成端塞。线性减少、凹型、凸型形态的积炭层在孔道前、中段的分布较为厚重,因此更易过早脱离气流运动在孔道内形成中段堵塞。 展开更多
关键词 柴油机颗粒捕集器 非对称柴油机颗粒捕集器 孔道 积炭层 沉积形态 二次迁移 堵塞特性
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氨氢燃烧的NO_(x)化学动力学机理及生成特性
3
作者 张韦 陈帅 +3 位作者 李泽宏 陈朝辉 周马益 马珍珠 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期27-40,48,共15页
依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组... 依托反应路径分析法研究NO_(x)(NO、NO_(2)、N_(2)O)的生成和消耗,并构建NO_(x)化学动力学机理。将NO_(x)机理与NH_(3)/H_(2)燃烧机理组合,利用元素标记法研究NH_(3)/H_(2)燃烧的燃料型N^(*)O_(x)和空气型NO_(x)生成特性。结果表明,组合机理能在较宽的当量比范围内准确预测点火延迟时间、层流燃烧速度及重要组分浓度。添加50%的H_(2)不会对NH_(3)的氧化路径产生显著影响,但H_(2)的加入可促进O、H、OH自由基大量生成,进一步促进NH_(3)的氧化,这也是导致燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2),及空气型NO、NO_(2)、N_(2)O生成量显著增加的主要原因。由H_(2)参与燃烧生成的H自由基会促进燃料型N^(*)2O、燃料/空气混合型NN^(*)O的转化,从而降低此二者的最终生成量。此外,燃料型N^(*)O、N^(*)O_(2)、N^(*)2O在纯NH_(3)燃烧或50%掺H_(2)比的NH_(3)/H_(2)混合燃料燃烧所生成的NO、NO_(2)、N_(2)O中占主要地位。 展开更多
关键词 NH_(3)/H_(2)燃烧 NO NO_(2) N_(2)O 化学反应机理 元素标记法
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基于广义比例积分观测器的高压共轨系统新型滑模控制方法
4
作者 张付军 张宸瀚 +2 位作者 胡博睿 赵锐娜 崔涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第8期866-876,共11页
轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动... 轨压跟踪控制一直以来都是高压共轨系统控制方法设计的难点,而传统滑模控制由于其本质是不连续开关控制,系统在平衡点会发生抖振,同时传统轨压控制方法没有考虑和处理由于喷油器喷油引起的时变扰动.为了解决系统抖振问题,在基于流体动力学原理建立的高压共轨系统非线性数学模型的基础上,提出了新型的变指数滑模控制方法;为处理喷油器喷油对系统的干扰,设计了广义比例积分观测器(GPIO)用于估计喷油扰动,并提出了基于广义比例积分观测器的变指数滑模控制方法.在Matlab/Simulink和AMESim中进行联合仿真试验,结果表明:引入变指数滑模控制方法后趋近速率提高约18.2%,抖振减小约40.8%,同时在增加GPIO后,趋近速率进一步提高约22.2%,抖振减小约39.2%. 展开更多
关键词 高压共轨 滑模控制 广义比例积分观测器(GPIO) 轨压控制 AMESIM
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喷油压力对柴油撞壁喷雾及燃烧特性的影响
5
作者 刘栋 李向荣 +1 位作者 张智 魏福华 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期779-786,共8页
为了实现喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室对柴油机燃烧性能进一步改善,本文利用可视化定容燃烧系统测试了80~120 MPa不同喷油压力下撞壁喷雾发展和燃烧过程。结果表明:随着喷油压力升高,撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面之间相互作用增强,壁... 为了实现喉口直径为100 mm的侧卷流燃烧室对柴油机燃烧性能进一步改善,本文利用可视化定容燃烧系统测试了80~120 MPa不同喷油压力下撞壁喷雾发展和燃烧过程。结果表明:随着喷油压力升高,撞壁喷雾与侧卷流燃烧室壁面之间相互作用增强,壁面导流效果和干涉壁射流贯穿能力增加,均有助于燃油喷雾扩散。喷油压力从120 MPa降至80 MPa,削弱了壁面导流效果,近壁面导流圆弧附近存有残留燃油,显示出局部高温高KL因子分布,且燃烧后期3.7 ms的干涉区仍有高温火焰持续燃烧。对于侧卷流燃烧系统,提高喷油压力利于壁面导流和干涉壁射流作用发挥,有助于提高燃烧速率并加快碳烟氧化。 展开更多
关键词 直喷式柴油机 侧卷流燃烧室 喷油压力 撞壁喷雾与火焰 导流特性 碳烟 双色法 定容燃烧系统
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对置二冲程柴油机电辅助增压方式对能量利用的影响
6
作者 吴晗 黄延瑞 +6 位作者 王子玉 张丛 郭瑾朋 孙珑 张泽宇 石智成 李向荣 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期181-189,共9页
为解决对置活塞二冲程(opposed-piston two-stroke,OP2S)发动机低转速时排气能量不足的问题,开展辅助增压系统研究,改善增压能力。建立了电辅助增压OP2S整机一维仿真模型,分析了前置、中置、后置电辅助增压方式下缸内能量与排气能量利... 为解决对置活塞二冲程(opposed-piston two-stroke,OP2S)发动机低转速时排气能量不足的问题,开展辅助增压系统研究,改善增压能力。建立了电辅助增压OP2S整机一维仿真模型,分析了前置、中置、后置电辅助增压方式下缸内能量与排气能量利用率的特性。研究表明:废气涡轮增压器在发动机≤2300 r/min低转速工况下排气能量不足,无法稳定运行。电辅助增压可拓宽OP2S发动机稳定运行转速范围,且低转速排气能量的提升使原本无法稳定运行的废气涡轮增压器也产生增压作用,增压比进一步提升,二者相互促进。中置式电辅助增压方式的缸内能量利用率最高,较最低的前置式高1.1个百分点,而不影响排气能量利用率。 展开更多
关键词 对置活塞二冲程发动机 废气涡轮增压 电辅助增压 介入功率 能量利用率
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8Y柴油机降噪件噪声验证试验研究
7
作者 曾德林 刘晨明 +4 位作者 潘玥蓉 黄捷 罗富萍 韦冰松 李露梅 《内燃机与配件》 2025年第21期32-34,共3页
随着环保法规日益严苛及市场对车辆舒适性要求不断提升,发动机降噪是研究的重要课题。本文针对8Y柴油机噪声问题,开展了降噪件噪声验证试验研究。通过前端齿轮和铸铁盖板的重新优化设计,显著改变了声源分布,降低了各频段声源位置能量,... 随着环保法规日益严苛及市场对车辆舒适性要求不断提升,发动机降噪是研究的重要课题。本文针对8Y柴油机噪声问题,开展了降噪件噪声验证试验研究。通过前端齿轮和铸铁盖板的重新优化设计,显著改变了声源分布,降低了各频段声源位置能量,使整机噪声水平得到下降。试验结果表明,优化后的降噪方案能够显著降低发动机前端噪声。相较于铸铁盖板,结构优化后在标定点的测试工况下噪声降低了0.6%,在怠速工况下降低了2.3%。同时,对油泵齿轮及皮带轮等噪声源提出了进一步的优化建议。本研究为发动机噪声控制提供了有益的参考,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 发动机噪声 降噪方案 声源识别 噪声优化
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一种工程机械车辆柴油机排气热量利用装置系统方案设计
8
作者 于秩祥 《内燃机》 2025年第5期58-62,共5页
由于工程机械车辆使用柴油机,在低温和严寒环境下易导致柴油结蜡凝固燃料失去流动性致使柴油机无法运转,工程机械车辆不能使用,无法完成施工作业。根据工程机械车辆柴油机排气系统结构特点和柴油特性,优化排气方式设计一套柴油机排气热... 由于工程机械车辆使用柴油机,在低温和严寒环境下易导致柴油结蜡凝固燃料失去流动性致使柴油机无法运转,工程机械车辆不能使用,无法完成施工作业。根据工程机械车辆柴油机排气系统结构特点和柴油特性,优化排气方式设计一套柴油机排气热量循环利用装置,将柴油机排气热量转换为热源加热燃油系统,建立排气系统能量转换热平衡数学计算方法,对排气热量和燃油热量进行估算研究,在低温和严寒环境下为柴油机供给一定温度的柴油,能促进柴油机燃烧,有效提高柴油机动力,保障工程机械车辆运行可靠。相关工作有助于行业达成节能减排目标。 展开更多
关键词 工程机械车辆 柴油机 排气热量 散热器 能量转换 热平衡计算
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基于GT-SUITE的船舶柴油机仿真研究
9
作者 曾东 《内燃机与配件》 2025年第6期133-135,共3页
为模拟船舶柴油机台架试验或实船柴油机运行工况,降低获取船舶柴油机相关数据的实验成本,本文基于GT-SUITE软件构建某型二冲程六缸船用柴油机的一维仿真模型,探索其在船用柴油机性能优化与排放控制方面的数字化解决方案。通过整合韦伯... 为模拟船舶柴油机台架试验或实船柴油机运行工况,降低获取船舶柴油机相关数据的实验成本,本文基于GT-SUITE软件构建某型二冲程六缸船用柴油机的一维仿真模型,探索其在船用柴油机性能优化与排放控制方面的数字化解决方案。通过整合韦伯三阶段燃烧模型、WoschniGT传热模型,采用模块化建模,建立包含进气、排气、涡轮增压、燃油喷射等子系统的整机模型,结合台架试验数据对模型进行多工况验证,验证了模型在工程误差允许范围内的可靠性。为余热回收系统设计、故障预测性维护及后处理装置集成提供研究条件。 展开更多
关键词 GT-SUITE 船舶柴油机 仿真
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预燃室内喷油参数对重型柴油机燃烧和排放的影响 被引量：1
10
作者 陈雨凤 鹿盈盈 +1 位作者 张道陈 裴毅强 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期201-210,共10页
以重型柴油机WP10H为研究对象,基于数值仿真软件CONVERGE研究预燃室式燃烧系统中预燃室内喷油定时和喷油角度对重型柴油机燃烧和排放的影响.结果表明:在大负荷工况下,预燃室式燃烧室能够强化燃烧,提前燃烧相位,提高缸压峰值,缩短燃烧持... 以重型柴油机WP10H为研究对象,基于数值仿真软件CONVERGE研究预燃室式燃烧系统中预燃室内喷油定时和喷油角度对重型柴油机燃烧和排放的影响.结果表明:在大负荷工况下,预燃室式燃烧室能够强化燃烧,提前燃烧相位,提高缸压峰值,缩短燃烧持续期,但增加壁面传热损失;部分预燃室方案能够同时降低NO_(x)和碳烟排放.优化后的方案表明,预燃室产生的持续湍动能扰动使得主燃室未燃混合气重新分布,降低稀燃混合气比例,降低NO_(x)排放;同时当量比为1左右混合气比例增多,燃烧更加充分,在碳烟氧化阶段,主燃室温度高,利于碳烟氧化,降低碳烟排放.选择预燃室喷油定时为0°CA ATDC、预燃室喷油角度为54.5°作为最终优化方案,该预燃室方案相较于原机,NO_(x)排放减少2.48%,碳烟排放减少21.07%. 展开更多
关键词 柴油机 预燃室 湍动能 排放
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动力装置冷却系统能量及体积的一体化全局优化 被引量：1
11
作者 王永真 张鹏程 +3 位作者 杨旭 韩恺 宋阔 成立强 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第3期276-286,共11页
高效紧凑化是动力装备发展的重要趋势,优化冷却系统各部件的能量与体积,以破解传统设计方法存在反复人工迭代以及局部优化的难题,是动力装置一体化设计的核心之一.因此提出基于参数化方法的双目标优化设计,针对先进动力车辆冷却系统热... 高效紧凑化是动力装备发展的重要趋势,优化冷却系统各部件的能量与体积,以破解传统设计方法存在反复人工迭代以及局部优化的难题,是动力装置一体化设计的核心之一.因此提出基于参数化方法的双目标优化设计,针对先进动力车辆冷却系统热耗与体积,建立能量传递、体积映射及耦合模型,利用NSGA-Ⅱ算法,快速求解功耗与体积权衡下的Pareto最优解集,揭示可在相对最优的部件结构参数与系统运行参数下的物质流、能量流、传热与压降对系统体积分布的影响规律.所得结果表明,串联、并联、混联的双泵双循环冷却系统布置方式在不同的体积和功耗要求下有各自的适配区间,600 kW发动机所对应的工况散热压力下,相对于传统设计方法,本方法可减少体积6.47%、降低功耗1.67%. 展开更多
关键词 先进动力车辆 冷却系统 一体化设计 双泵双循环 多目标优化
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基于响应面法的高压共轨式超磁致伸缩喷油器响应时间优化 被引量：1
12
作者 喻曹丰 胡逸凯 +2 位作者 段永勇 魏梓贤 王宁 《工程设计学报》 北大核心 2025年第3期373-382,共10页
为提升高压共轨式喷油器的动态响应特性,基于超磁致伸缩材料棒及液压换向机构,设计了一种高压共轨式超磁致伸缩喷油器。在简述该喷油器整体结构设计和工作原理的基础上,考虑其驱动部分的磁滞非线性特征,基于Jiles-Atherton磁滞模型建立... 为提升高压共轨式喷油器的动态响应特性,基于超磁致伸缩材料棒及液压换向机构,设计了一种高压共轨式超磁致伸缩喷油器。在简述该喷油器整体结构设计和工作原理的基础上,考虑其驱动部分的磁滞非线性特征,基于Jiles-Atherton磁滞模型建立了其电-磁-机-液多场耦合模型。随后,搭建了完整的喷油器仿真模型,选取针阀信号作为喷油响应速度评价指标,确定了针阀弹簧预紧力的最优值。最后,采用响应面法优化了控制活塞直径、控制腔容积、进油孔直径和出油孔直径等参数,并基于拟合方程分析了优化后各参数对喷油器响应时间的影响。结果显示:相较于优化前,优化后针阀的开启延迟缩短了3.251%,开启时间缩短了1.364%,关闭延迟缩短了9.465%,关闭时间缩短了14.848%。研究表明,所采用的优化方法可有效提高针阀的响应速度,有助于提升高压共轨式喷油器的小油量喷油及多次喷油性能。 展开更多
关键词 超磁致伸缩 喷油器 Jiles-Atherton磁滞模型 响应面法 参数优化
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基于多场耦合的大缸径气缸盖的热机疲劳寿命预测仿真研究 被引量：1
13
作者 张浩 刘勇 +3 位作者 李国超 周宏根 江景明 陆程翔 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期23-30,56,共9页
缸内燃烧温度和冷却液流速的变化是影响气缸盖火力面疲劳裂纹、疲劳断裂等主要因素.采用多场耦合方法对SCE450型中速柴油机大缸径气缸盖的热机疲劳寿命进行了预测分析,并分析了缸内燃烧温度和冷却液流速对整体疲劳寿命的影响规律.采用... 缸内燃烧温度和冷却液流速的变化是影响气缸盖火力面疲劳裂纹、疲劳断裂等主要因素.采用多场耦合方法对SCE450型中速柴油机大缸径气缸盖的热机疲劳寿命进行了预测分析,并分析了缸内燃烧温度和冷却液流速对整体疲劳寿命的影响规律.采用缸内燃烧和水套冷却模拟分析方法为缸盖温度场的分析提供热分析边界条件,基于热-流-固耦合有限元方法计算了柴油机服役工况下气缸盖温度和应力应变变化趋势,并考虑温度对材料性能的影响,对气缸盖热机疲劳损伤和寿命进行了预测.研究结果表明:排气口附近出现最大的热应力为463.49 MPa,气缸盖火力面同侧的螺孔口附近的等效机械应力值最大,达到了269.15 MPa.疲劳寿命较低的区域主要分布在火力面的鼻梁区与启动阀处,最低寿命为24040次,缸内燃烧温度对整个气缸盖的疲劳寿命影响较大,但盲目提高冷却液的流速并不能提高气缸盖的疲劳寿命,因较大冷却液流速可能增大某些区域的温度差进而减少使用寿命,经过分析气缸盖560℃时,冷却液流速在3.0~5.0 m/s之间的疲劳寿命,得到冷却液流速在3.6 m/s时的疲劳寿命相对较长. 展开更多
关键词 大缸径气缸盖 热机耦合 有限元 疲劳寿命
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基于响应曲面法的甲醇/柴油RCCI发动机多目标性能优化
14
作者 黄粉莲 李林杰 +2 位作者 王永佳 万明定 雷基林 《农业工程学报》 北大核心 2025年第21期53-63,共11页
该研究基于三维CFD仿真构建甲醇/柴油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机燃烧与污染物排放预测模型。为了明确进气温度、进气压力与甲醇替代率(methanol substitution ratio,MSR)的协同作用对燃烧和... 该研究基于三维CFD仿真构建甲醇/柴油活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机燃烧与污染物排放预测模型。为了明确进气温度、进气压力与甲醇替代率(methanol substitution ratio,MSR)的协同作用对燃烧和排放特性的影响,采用Box-Behnken响应曲面法建立回归模型,以当量有效燃油消耗率(equivalent brake specific fuel consumption,ESFC)及NOx、CO、HC排放为多目标函数进行多参数协同优化。结果表明:适当增加进气温度和进气压力致使燃烧效率和混合气质量提高,ESFC和HC排放降低,进气温度对燃烧相位及放热速率的调控作用明显。相同进气压力下,随着MSR和进气温度升高,燃烧始点和燃烧重心前移,ESFC降低,缸压峰值和指示平均有效压力增加。进气温度与MSR对污染物排放具有主导影响,而进气压力的作用相对较低,MSR与进气温度、进气压力的联合调控对HC和NOx排放的影响呈现非线性耦合作用。高甲醇替代率下,可采用较低进气温度协同适中的进气压力组合抑制NOx生成,采用中等的进气温度协同较高的进气压力则可有效降低Soot排放。所构建的响应曲面模型预测精度较高,各模型的决定系数R^2、调整决定系数R^(2)_(adj)值均大于0.98。在最优参数组合进气温度为325.5 K、进气压力为230 kPa和MSR为34.5%下,ESFC为204.04 g/(kW·h),NOx、CO、HC排放分别降至9.74、8.58、10.98 g/(kW·h)。较经济性最优工况的NOx排放降低48.65%,CO排放减少10.95%,且ESFC仅增加3.09%。研究提出了实现经济性和污染物排放协同优化的燃烧参数优化方法,可为甲醇/柴油RCCI发动机控制图谱的标定提供工程化应用的参数匹配准则。 展开更多
关键词 柴油机 多目标优化 甲醇/柴油双燃料 进气参数 甲醇替代率 响应曲面法
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旋流排气管的一维非定常流动计算 被引量：3
15
作者 邓康耀 顾宏中 陈吉荃 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期39-42,共4页
动力机械装置中广泛存在着非定常旋流流动现象．本文根据质量、动量、能量和旋流动量矩守恒方程，建立了管内非定常旋流流动的一维计算模型，并应用特征线方法推导出了其数值计算格式，是管内非定常一维流动计算的扩展．应用于一台四缸... 动力机械装置中广泛存在着非定常旋流流动现象．本文根据质量、动量、能量和旋流动量矩守恒方程，建立了管内非定常旋流流动的一维计算模型，并应用特征线方法推导出了其数值计算格式，是管内非定常一维流动计算的扩展．应用于一台四缸涡轮增压柴油机旋流排气管的计算，通过与实测压力波的比较，表明计算模型有较好的计算精度． 展开更多
关键词 旋流流动 非定常流 计算流体力学 旋流排气管 发动机 柴油机
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某非道路发动机冷却系统CFD分析 被引量：1
16
作者 李龙超 王会 +1 位作者 葛锐 辛雪军 《汽车实用技术》 2025年第6期94-98,共5页
发动机燃烧室温度一般可达1000~2000℃,冷却系统的作用是保障发动机在不同环境运行中都能保证温度平衡,一般控制在(85±2)℃。不适当的冷却不仅会出现过热、充气系数下降、燃烧异常以及动力性、经济性的全面恶化,也会出现机油、燃... 发动机燃烧室温度一般可达1000~2000℃,冷却系统的作用是保障发动机在不同环境运行中都能保证温度平衡,一般控制在(85±2)℃。不适当的冷却不仅会出现过热、充气系数下降、燃烧异常以及动力性、经济性的全面恶化,也会出现机油、燃油稀释和摩擦损失加剧等问题。文章主要结合非道路设备开发过程存在的冷却系统匹配问题,开展流体动力学(CFD)仿真分析,并通过台架验证测试对存在问题进行设计优化,最终保证了冷却系统在非道路设备的成功应用。 展开更多
关键词 充气系数 散热能力 冷却系统 摩擦损失 燃烧温度
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喷氢比例和定时对氢柴油双直喷发动机燃烧和排放特性的影响
17
作者 钱毅 鹿盈盈 +1 位作者 王梦 裴毅强 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第12期203-215,共13页
为深入探究喷氢参数对氢柴油双直喷发动机性能的影响规律,运用数值模拟方法对重型柴油机大负荷工况氢柴油双直喷燃烧模式进行探索,研究了喷氢比例和喷氢定时对缸内燃烧和排放特性的影响。首先,在纯柴油原机上构建喷氢管模型,实现氢柴油... 为深入探究喷氢参数对氢柴油双直喷发动机性能的影响规律,运用数值模拟方法对重型柴油机大负荷工况氢柴油双直喷燃烧模式进行探索,研究了喷氢比例和喷氢定时对缸内燃烧和排放特性的影响。首先,在纯柴油原机上构建喷氢管模型,实现氢柴油双直喷燃烧模式;其次,探究不同喷氢比例对燃烧及排放特性的影响;最后,基于最优喷氢比例,进一步分析喷氢定时对燃烧过程与污染物生成的作用规律。研究结果表明:氢气的引入可显著改变燃烧重心分布,使浓混合气区由燃烧室凹坑上移至缸盖部位;适度增加喷氢比例可显著提前燃烧重心并降低排气损失和活塞传热损失,提升指示热效率;喷氢定时的推迟可提高缸压峰值,提前燃烧重心,避免氢气进入侧隙,降低排气损失,提升指示热效率,但高温条件会加剧NO_(x)的生成。优化后的喷氢方案为喷氢比例20%、喷氢定时为上止点前20°曲轴转角,与纯柴油原机相比,该方案指示热效率提高了1.37%,碳烟比排放降低了41.33%,但NO_(x)比排放增加了12.86%。研究明确了喷氢比例和定时对氢柴油双直喷发动机的影响,为氢柴油双直喷发动机的发展提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 氢柴油双直喷 喷氢比例 喷氢定时 燃烧 排放
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基于氨热裂解-低温燃烧协同的船舶氨氢双燃料发动机系统设计 被引量：1
18
作者 杜佳逸 聂骁健 +1 位作者 王新阳 赵然 《内燃机与配件》 2025年第8期25-27,共3页
氨燃料因其零碳特性和高能量密度,成为未来船用替代燃料的重要选择,但存在燃烧效率低和NO_(x)排放高的问题。本文提出氨氢协同燃烧模式,构建氨热裂解-低温燃烧协同的船舶氨氢发动机设计框架。分析氨燃料特性及其潜力,探讨氨热裂解-低温... 氨燃料因其零碳特性和高能量密度,成为未来船用替代燃料的重要选择,但存在燃烧效率低和NO_(x)排放高的问题。本文提出氨氢协同燃烧模式,构建氨热裂解-低温燃烧协同的船舶氨氢发动机设计框架。分析氨燃料特性及其潜力,探讨氨热裂解-低温燃烧协同机制,介绍氨氢双燃料发动机系统架构及燃烧室优化设计。通过实验仿真验证氨热裂解对燃烧及排放的影响,优化燃料应用策略。研究表明,氨氢发动机作为零碳船舶动力系统的关键技术,在燃烧优化等方面仍面临挑战,未来可关注预燃室点火优化及先进喷射策略。本研究为船舶动力系统低碳转型提供了理论支持与技术路径。 展开更多
关键词 氨氢协同燃烧 氨热裂解 低温燃烧 船舶动力系统
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船舶发动机电磁机械式全可变配气机构多物理场耦合优化
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作者 张二永 路勇 +2 位作者 何丰硕 李宾龙 杨晓涛 《内燃机工程》 北大核心 2025年第6期1-11,共11页
提出了一种电磁机械式全可变配气机构(electromagnetic mechanical fully variable valve actuation,EMVVA),以实现发动机运行过程中配气正时和升程的连续调节,并且为了精确地获取全可变配气机构的性能,基于多物理场耦合方法建立仿真模... 提出了一种电磁机械式全可变配气机构(electromagnetic mechanical fully variable valve actuation,EMVVA),以实现发动机运行过程中配气正时和升程的连续调节,并且为了精确地获取全可变配气机构的性能,基于多物理场耦合方法建立仿真模型。根据机械传动的运动规律与动力学特性,构建了机械传动的几何和多体动力学模型,基于有限元方法建立了全可变配气机构电磁驱动的电磁场模型、温度场模型和结构力学模型,探究了全可变配气机构的电磁、温度及动力学等特性,协同不同计算尺度模型建立了全可变配气机构多物理场耦合模型。结合多物理场耦合模型和优化算法,使系统驱动功率降低27.6%,电磁驱动角加速度提高16.4%,电磁驱动扭矩波动率降低41.9%,机械传动平均等效惯量降低31.0%。 展开更多
关键词 全可变配气机构 多体动力学 多物理场耦合 功耗优化
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喷嘴内流影响下的喷油器性能参数敏感性分析 被引量：2
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作者 徐硕涵 赵凯 +5 位作者 白天阳 高章 郭根苗 何志霞 Raul PAYRI 邵壮 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第5期189-197,共9页
为探究喷嘴结构设计对喷油器乃至电控高压共轨燃油喷射系统流通特性、喷雾特性等影响,基于高压共轨喷嘴内部流动及喷雾可视化试验平台,探究真实尺寸喷嘴内部空化流动瞬态特性,利用修正的空化模型结合湍流模型与多相流模型开展喷嘴几何... 为探究喷嘴结构设计对喷油器乃至电控高压共轨燃油喷射系统流通特性、喷雾特性等影响,基于高压共轨喷嘴内部流动及喷雾可视化试验平台,探究真实尺寸喷嘴内部空化流动瞬态特性,利用修正的空化模型结合湍流模型与多相流模型开展喷嘴几何结构对内部空化流态及其对喷嘴综合性能影响的数值模拟研究,并结合规则两水平分数因子设计开展几何参数敏感性分析。结果表明:在燃油喷射过程中,喷嘴内可能同时存在几何空化与线空化两种空化流态,且针阀运动直接影响喷嘴内线空化现象;喷孔出口直径、喷孔锥度系数、针阀升程及喷孔长度等因素对喷嘴的综合性能影响最为显著;不同结构喷嘴内部空化流态的差异是喷油器流通与喷雾性能差异的主要原因;喷嘴内部的线空化对喷雾宏观特性影响显著,且空蚀风险较小。研究可为喷嘴结构设计提供参考,为实现高压共轨燃油喷射系统喷油规律、喷油量及喷雾的精准控制提供理论支撑。 展开更多
关键词 喷嘴 敏感性分析 空化 喷雾 空蚀风险
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