大功率柴油机缸内传热与热负荷分析研究 被引量：22

1

作者 骆清国 冯建涛 +2 位作者 刘红彬 龚正波 李强 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期32-37,共6页

在对柴油机缸内燃烧和传热研究的基础上,结合所研究的柴油机缸内高温部件的实际结构,应用GT-POWER软件建立了某型柴油机整机数值仿真模型。通过对标定工况和最大扭矩工况下缸内热流分布以及各高温部件的温度场分析表明:高温燃气与活塞... 在对柴油机缸内燃烧和传热研究的基础上,结合所研究的柴油机缸内高温部件的实际结构,应用GT-POWER软件建立了某型柴油机整机数值仿真模型。通过对标定工况和最大扭矩工况下缸内热流分布以及各高温部件的温度场分析表明:高温燃气与活塞的对流传热量最大,缸套与冷却液的对流传热量远大于缸盖与冷却液的对流传热量;缸套、缸盖、活塞的最高温度在标定工况时均高于最大扭矩工况,进、排气门的最高温度在最大扭矩工况均高于标定工况;在所有缸内高温部件中,排气门头部温度最高,最大扭矩工况时达到813 K。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 传热 热负荷 冷却系统 仿真

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基于CFD的柴油机气缸体冷却水腔改进设计 被引量：7

2

作者 陶建忠 李国祥 +2 位作者 佟德辉 白书战 石秀勇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期188-191,共4页

利用CFD模拟计算软件FIRE对六缸柴油机冷却系统的流动和传热进行数值模拟,给出了柴油机气缸体部分的冷却水腔内冷却液的流速分布、传热系数分布和压力损失,为气缸体冷却水腔部分的优化改进设计提供了参考。根据计算结果对原机气缸体模... 利用CFD模拟计算软件FIRE对六缸柴油机冷却系统的流动和传热进行数值模拟,给出了柴油机气缸体部分的冷却水腔内冷却液的流速分布、传热系数分布和压力损失,为气缸体冷却水腔部分的优化改进设计提供了参考。根据计算结果对原机气缸体模型中不合理的地方作了相应的改进设计,在确保缸盖水腔内流动性能良好的前提下,改进设计后气缸体内的流体流动和传热得到了较大的改善。 展开更多

关键词 柴油机 冷却系统 流动与传热 数值模拟 CFD

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涡轮增压器热力学模型与柴油机动态仿真 被引量：9

3

作者 王海燕 赫伟建 +1 位作者 张旭升 刘冲 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期128-134,共7页

建立了一种基于热力学定律的离心式压气机动态模型,该模型仅使用压气机的基本结构参数而不需要试验图谱。压气机模型与涡轮模型一起构成涡轮增压器动态模型,并与柴油机模型进行了联合匹配仿真。研究结果表明:该模型准确可信,扩大了压气... 建立了一种基于热力学定律的离心式压气机动态模型,该模型仅使用压气机的基本结构参数而不需要试验图谱。压气机模型与涡轮模型一起构成涡轮增压器动态模型,并与柴油机模型进行了联合匹配仿真。研究结果表明:该模型准确可信,扩大了压气机模型的工作范围,可有效改善柴油机模型在低负荷、低转速时的动态性能。模型计算速度快,实时性好,可用于柴油机性能优化、控制系统开发等多个领域。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 涡轮增压器 压气机 热力学模型 匹配仿真

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车用柴油机节能潜力的能质分析方法与试验研究 被引量：5

4

作者 吕锋 俞小莉 +2 位作者 张宇 韩松 方奕栋 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期61-66,共6页

在热平衡分析基础上建立了柴油机能质分析的平衡计算模型,并以WD615(162kW)型车用柴油机为对象进行了试验研究,对比分析柴油机工作过程中的能质分布规律和节能潜力。结果表明:在冷却水及排气能量利用之前,柴油机的热平衡规律和有效能利... 在热平衡分析基础上建立了柴油机能质分析的平衡计算模型,并以WD615(162kW)型车用柴油机为对象进行了试验研究,对比分析柴油机工作过程中的能质分布规律和节能潜力。结果表明:在冷却水及排气能量利用之前,柴油机的热平衡规律和有效能利用率一致。在柴油机最大扭矩点(约1 600r/min),系统有效功占总热量的百分比达到最大值,效率、冷却水和排气的可用能比例也达到最大,约有17%的可用能还未得到利用。不可逆燃烧、有限温差传热和摩擦损耗等因素降低了系统能量的能级,减少柴油机系统的损同时梯级利用排气及冷却水能量,是车用柴油机节能的可行手段。分析方法也为柴油机的效率评价提供了一种新的参考方案。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 热平衡 分析 节能

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柴油机气缸盖热负荷仿真分析 被引量：12

5

作者 姚秀功 程颖 盖洪武 《车用发动机》 北大核心 2013年第1期61-65,共5页

以某6V110高强化柴油机为研究对象,建立单排冷却水套流场分析模型,确定冷却效果最差的一缸。考虑材料塑性因素,建立该气缸盖流固耦合和结构分析模型,研究热应力的分布特点。结果表明,该气缸盖火力面最大应力及塑性应变均出现在排气道与... 以某6V110高强化柴油机为研究对象,建立单排冷却水套流场分析模型,确定冷却效果最差的一缸。考虑材料塑性因素,建立该气缸盖流固耦合和结构分析模型,研究热应力的分布特点。结果表明,该气缸盖火力面最大应力及塑性应变均出现在排气道与气门交汇处,排气门侧发生疲劳破坏的可能性较大,与试验结果相符。基于流固耦合计算模型,采用正交设计方法研究了影响气缸盖热负荷的因素,燃气温度和冷却水流量是影响热负荷的主要因素。 展开更多

关键词 气缸盖 热负荷 热应力 有限元法 耦合

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某大功率柴油机机械损失试验研究 被引量：6

6

作者 曹杰 牛军 +4 位作者 梁永森 曲栓 高英英 梁红波 和龙 《车用发动机》 北大核心 2015年第6期65-68,共4页

为了获得某大功率柴油机的机械损失随机油温度和转速的变化规律以及各系统的机械损失组成比例,采用倒拖法进行了机械损失试验研究。试验表明,同一转速下,机油温度每升高10℃,平均机械损失压力减小约0.01 MPa;将倒拖法测得的机械损失通过... 为了获得某大功率柴油机的机械损失随机油温度和转速的变化规律以及各系统的机械损失组成比例,采用倒拖法进行了机械损失试验研究。试验表明,同一转速下,机油温度每升高10℃,平均机械损失压力减小约0.01 MPa;将倒拖法测得的机械损失通过Chen-Flynn模型进行修正,和油耗线法测得的平均机械损失压力相比,倒拖法更为准确;获得了各系统的机械损失分配比例,其中活塞连杆组的机械损失所占比例最大,活塞平均速度为11.7m/s时所占机械损失比例达65.5%。 展开更多

关键词 机械损失 平均机械损失压力 柴油机 倒拖法

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一种考虑传热现象的船用压气机等熵效率分区域建模方法 被引量：2

7

作者 沈浩生 张均东 +1 位作者 杨柏丞 贾宝柱 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第7期76-87,共12页

为提升全任务轮机模拟器中主柴油机的动态仿真精度,提出一种考虑传热现象的压气机等熵效率分区域建模方法。对压气机性能图谱中的等熵效率数据进行传热校正,对一种广泛应用的压气机等熵效率模型进行改进,利用性能图谱中已有的等转速线将... 为提升全任务轮机模拟器中主柴油机的动态仿真精度,提出一种考虑传热现象的压气机等熵效率分区域建模方法。对压气机性能图谱中的等熵效率数据进行传热校正,对一种广泛应用的压气机等熵效率模型进行改进,利用性能图谱中已有的等转速线将"比焓变-质量流量"平面划分为若干个区域,采用各区域上下限等转速线对应的样本数据将模型参数化。仿真结果表明:相比原模型,分区域等熵效率模型的预测精度有所提升,校正之后的决定系数由0.967 5增大至0.985 8,最大绝对相对误差由6.796 7%下降至2.553 5%,平均绝对百分误差由0.903 8%下降至0.642 8%;分区域等熵效率模型能较为合理、稳健地外推至非设计工况区域,向高转速区域外推时的平均绝对百分误差仅为0.842 2%,向低转速区域外推时为2.031 8%。考虑到分区域等熵效率模型的结构紧凑、计算速度快,同时能给出令人满意的预测精度和外推能力,可将其应用于基于模型的控制和故障诊断等研究领域中。 展开更多

关键词 压气机 等熵效率 分区域建模 热传递 EULER公式

原文传递

CFB锅炉燃烧调节变量对被控量的影响 被引量：1

8

作者 赵斌 张路涛 +3 位作者 张颖 赵利杰 陈鹏龙 李智波 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第5期104-107,共4页

以唐山开滦东方发电有限公司490t/h循环流化床(CFB)锅炉的燃烧系统为研究对象,对1号CFB锅炉110MW和140MW负荷燃烧调整参数进行了对比分析,研究了煤种特性、一次风率、二次风压、返料量等调节变量对床温、飞灰含碳量等被控量的影响规律,... 以唐山开滦东方发电有限公司490t/h循环流化床(CFB)锅炉的燃烧系统为研究对象,对1号CFB锅炉110MW和140MW负荷燃烧调整参数进行了对比分析,研究了煤种特性、一次风率、二次风压、返料量等调节变量对床温、飞灰含碳量等被控量的影响规律,可为CFB锅炉机组高效运行提供参考。 展开更多

关键词 CFB锅炉 燃烧系统 调节变量 被控量 耦合

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电子节气门辨识建模方法研究 被引量：2

9

作者 葛晓成 彭忆强 《车用发动机》 北大核心 2009年第3期5-9,共5页

以某型电子节气门执行器为研究对象,建立硬件在环仿真试验平台,应用最小二乘法和Levenberg-Marquardt(LM)算法,分别采用ARX,ARMAX和神经网络辨识模型对电子节气门进行辨识试验,并对上述辨识方法所得到的模型进行比较。结果表明:采用非... 以某型电子节气门执行器为研究对象,建立硬件在环仿真试验平台,应用最小二乘法和Levenberg-Marquardt(LM)算法,分别采用ARX,ARMAX和神经网络辨识模型对电子节气门进行辨识试验,并对上述辨识方法所得到的模型进行比较。结果表明:采用非线性的神经网络模型能很好地模拟电子节气门系统的特性;在一定条件下,也可采用ARMAX模型作为电子节气门系统模型进行仿真研究和控制器的设计,以减少控制系统的研发成本。 展开更多

关键词 电子节气门 系统辨识 ARX/ARMAX模型 神经网络

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某汽油机冷却水套三维CFD分析 被引量：4

10

作者 郭立新 韩颖 +1 位作者 杨海涛 夏兴兰 《现代车用动力》 2011年第1期29-33,共5页

鉴于冷却水的流动与传热会直接影响发动机的冷却效率,高温零件的热负荷,整机的热量分配和能量利用,使用计算流体力学(CFD)软件对某汽油机冷却水套进行三维CFD分析,得到了冷却水套内冷却液的流场、换热系数分布、压力损失以及流量分布等... 鉴于冷却水的流动与传热会直接影响发动机的冷却效率,高温零件的热负荷,整机的热量分配和能量利用,使用计算流体力学(CFD)软件对某汽油机冷却水套进行三维CFD分析,得到了冷却水套内冷却液的流场、换热系数分布、压力损失以及流量分布等信息,计算结果表明:该机冷却水套中流速和换热系数均能满足设计要求;气缸盖3缸冷却效果好于其它两缸。 展开更多

关键词 汽油机 冷却水套 CFD分析

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收口型燃烧室边缘热裂纹缓解措施的研究

11

作者 戴素江 周佑君 +1 位作者 张卫正 原彦鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期42-44,4,共4页

针对活塞收口型燃烧室边缘易产生热疲劳裂纹的问题,研究了在燃烧室喉口边缘上开应力释放槽对降低活塞热应力、减少热裂纹产生的作用。仿真计算结果表明在收口型燃烧室边缘开适当大小的圆弧槽对减少活塞热裂纹的产生是行之有效的。

关键词 柴油机 活塞 收口型燃烧室 热裂纹

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一种适用于缸盖水腔沸腾传热计算的模型 被引量：1

12

作者 刘永 李国祥 《内燃机与动力装置》 2007年第2期25-29,共5页

基于VC++6.0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法。通过与实验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾... 基于VC++6.0开发了一种单相流沸腾传热模型,通过引入空泡份额的概念将沸腾发生时的流场看作一个气液均匀混合的单相流,从数学上对该模型进行了描述并介绍了模型的数值实现方法。通过与实验结果的对比,表明模型适用于缸盖冷却水腔内沸腾传热计算。实验和计算结果还表明,压力对沸腾传热的影响较为明显。最后以226B型发动机水腔为工程应用对象,计算出了水腔内的空泡份额分布和水腔内的流度分布情况。 展开更多

关键词 单相流沸腾模型 冷却水腔 沸腾传热 空泡份额 压力

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接触热阻的方法在活塞组耦合模型有限元分析中的应用 被引量：5

13

作者 范立云 冯立岩 +2 位作者 隆武强 许锋 孙秀峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期39-42,共4页

在有限元分析中,与单件模型相比,耦合模型的分析结果更加精确。本文建立了活塞、活塞环、活塞销、缸套的耦合模型,采用接触对、设定接触热阻的方法对耦合模型进行了二维和三维瞬态温度场的分析。通过计算结果与测量值的对比,表明耦合模... 在有限元分析中,与单件模型相比,耦合模型的分析结果更加精确。本文建立了活塞、活塞环、活塞销、缸套的耦合模型,采用接触对、设定接触热阻的方法对耦合模型进行了二维和三维瞬态温度场的分析。通过计算结果与测量值的对比,表明耦合模型的瞬态分析通过设定接触热阻的方法能够精确地反映活塞组的热负荷分布情况。 展开更多

关键词 内燃机 活塞组 耦合模型 接触热阻

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4D33增压中冷柴油机配气相位优化 被引量：2

14

作者 龙爱军 申江卫 +2 位作者 张玉龙 董恩源 张家顺 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第28期7395-7398,共4页

针对某四缸直喷式增压中冷柴油机,运用AVL BOOST软件,建立了柴油机工作过程模型。通过模拟计算,对性能曲线进行了比较和分析。得出在不同转速下,不同配气相位对柴油机功率、排温及油耗的影响规律,确定了柴油机最佳配气相位。

关键词 直喷式柴油机 AVL BOOST软件 模拟计算 最佳配气相位

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基于CFD投影的柴油机缸盖温度场模拟分析 被引量：2

15

作者 纪春玲 郝永刚 +4 位作者 李建新 邓玉林 胡定云 白书战 李国祥 《内燃机与动力装置》 2015年第6期47-50,共4页

本文将传统一维计算以及经验公式提供有限元计算边界条件获得的温度场与试验结果进行了对比,发现存在较大误差。针对一维边界及经验公式存在的局限性,提出了利用三维CFD投影所得边界条件进行缸盖温度场计算并与试验结果进行比较,极大地... 本文将传统一维计算以及经验公式提供有限元计算边界条件获得的温度场与试验结果进行了对比,发现存在较大误差。针对一维边界及经验公式存在的局限性,提出了利用三维CFD投影所得边界条件进行缸盖温度场计算并与试验结果进行比较,极大地提高了计算精度。 展开更多

关键词 柴油机 缸盖温度场 CFD投影

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涡轮增压柴油机建模流程图技术研究 被引量：2

16

作者 肖民 程昌圻 《华东船舶工业学院学报》 2000年第1期6-8,共3页

指出涡轮增压柴油机系统循环模拟的关键是建立系统的计算机模型,在对一些常用的建模流程图进行深入研究的基础上。

关键词 循环模拟 柴油机 涡轮增压 双向参数流程图

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高压共轨柴油机喷嘴内空化流动仿真分析 被引量：1

17

作者 马巍巍 朱昌吉 +2 位作者 高莹 刘洪岐 张蒙蒙 《内燃机与动力装置》 2014年第5期20-23,35,共5页

应用AVL FIRE软件对某高压共轨柴油机喷嘴内流动进行了仿真计算,获得了不同喷孔入口圆角和倾斜角下喷嘴内空化流动情况。计算结果显示:喷孔入口圆角的增大对喷孔流量系数和出口平均流速影响较小,但会显著降低出口气相体积分数。减小喷... 应用AVL FIRE软件对某高压共轨柴油机喷嘴内流动进行了仿真计算,获得了不同喷孔入口圆角和倾斜角下喷嘴内空化流动情况。计算结果显示:喷孔入口圆角的增大对喷孔流量系数和出口平均流速影响较小,但会显著降低出口气相体积分数。减小喷孔倾斜角会使流量系数和出口平均速度有小幅增加,出口气相体积分数降低明显,且使出口速度分布趋于均匀。 展开更多

关键词 高压共轨 柴油喷嘴 空化流动 数值仿真

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海拔高度对柴油机缸内热流分布影响规律研究 被引量：3

18

作者 刘永丰 王龙飞 +2 位作者 刘胜 尹玉婷 杨震寰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1049-1057,共9页

为了分析高原环境下柴油机缸内热流分布变化规律,采用计算流体动力学方法对不同海拔高度条件下的柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟研究。结果表明:考虑燃气向缸壁传热的燃烧过程计算时,壁面函数采用Han-Reitz模型可以得到满意结果;随... 为了分析高原环境下柴油机缸内热流分布变化规律,采用计算流体动力学方法对不同海拔高度条件下的柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟研究。结果表明:考虑燃气向缸壁传热的燃烧过程计算时,壁面函数采用Han-Reitz模型可以得到满意结果;随着海拔高度升高,过量空气系数降低,滞燃期延长,着火推迟,燃烧恶化,爆压降低,燃烧温度升高;海拔高度越高,喷雾贯穿动量越大,壁面换热系数增长速度越快,在上止点后气体流动性对换热系数的影响所占比重增大,而进气流量对换热系数的影响比重降低,换热系数随着海拔高度升高而增大;在换热系数、壁面燃气温度和壁面油膜燃烧影响下,高海拔燃烧时壁面平均热流大幅度增大,海拔高度从1 000 m升高到4 500 m后,缸盖和活塞瞬时平均热流最大值增幅分别达到30%和26%. 展开更多

关键词 柴油机 高原环境 热流分布 数值模拟

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亭子口水电站应急备用电源选用浅谈 被引量：1

19

作者 李红波 《四川水利》 2015年第6期80-82,共3页

亭子口水利枢纽以防洪、灌溉及城乡供水、发电为主,兼有航运、拦沙减淤等功能。为了保证厂房机组设备安全和快速"黑启动"机组需要,以及外部电源全部消失后确保厂房排水供电,有必要在厂房内设置一套柴油发电机组作为厂房应急... 亭子口水利枢纽以防洪、灌溉及城乡供水、发电为主,兼有航运、拦沙减淤等功能。为了保证厂房机组设备安全和快速"黑启动"机组需要,以及外部电源全部消失后确保厂房排水供电,有必要在厂房内设置一套柴油发电机组作为厂房应急备用电源。本文从机组容量、安装位置、电压等级、施工工作量及经济费用等方面对柴油发电机组进行了选择分析。 展开更多

关键词 亭子口水电站 应急备用电源 黑启动 柴油发电机组

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基于多种光学诊断的汽油直喷喷油器喷雾特性试验研究 被引量：1

20

作者 姚博炜 黄勇 +3 位作者 邱舒怿 刘高领 尹曦林 李雪松 《车用发动机》 北大核心 2023年第4期1-8,共8页

缸内直喷汽油机的喷雾特性在很大程度上决定了后续的混合气形成、燃烧及排放性能,利用光学诊断对汽油喷雾进行系统测试,可以获得喷雾一系列宏观和微观特征,对于优化燃烧、降低排放具有重要意义。对一款商用5孔GDI喷油器进行了系统的光... 缸内直喷汽油机的喷雾特性在很大程度上决定了后续的混合气形成、燃烧及排放性能,利用光学诊断对汽油喷雾进行系统测试,可以获得喷雾一系列宏观和微观特征,对于优化燃烧、降低排放具有重要意义。对一款商用5孔GDI喷油器进行了系统的光学诊断,利用高速背光摄影、平面Mie散射高速摄影、相位多普勒干涉仪分别测量了喷雾形态、落点和粒径,并分析多种复杂的热力学边界条件(燃油喷射压力、环境背压和喷油脉宽)对喷雾特性的影响。研究表明:增加燃油喷射压力,喷雾落点分布更集中,更早发生喷雾干涉,喷雾贯穿距也随之增大,喷油锥角在喷雾初期增加较多,在喷雾后期几乎没有变化,粒径10μm以下的颗粒数量占比更大,雾化更好;增大背压,喷雾落点分布更分散,喷雾发生干涉的时刻更晚,喷雾粒径增大,粒径10μm以下的颗粒数量占比更小,雾化更差;喷油压力和背压的变化对粒径60μm以内的喷雾颗粒数量影响不大;增加喷油脉宽,喷雾落点分布更集中,更早发生喷雾干涉。 展开更多

关键词 直喷式汽油机 激光诊断 雾化特性

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