涡流室柴油机瞬态流量系数的数值计算

来源 :中国工程热物理学会燃烧学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ohngahng
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本文利用等效热力系统法,较好地解决了涡流室式柴油机变工况下主、副燃烧室间连接通道处流量系数的瞬态值计算问题,并首次提出了流量系数在上止点附近的双峰规律,并就此进行了较为深入的分析.
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本文对一种自行设计的环状出口气泡雾化喷嘴的雾化过程进行了实验研究;利用VIDIO CAP跟踪拍摄不同气液质量流量比ALR情况下液体射流过程与液膜的破碎过程,并分析了环状喷嘴出口下游液膜收缩成壳现象,以及在气动力与气泡爆炸作用下液膜破碎的原因.
本文利用三维激光颗粒动态分析仪(Dual PDA)对环状出口气泡雾化喷嘴下游流场的速度分布、颗粒直径分布以及通量分布进行了实验研究.喷嘴出口附近主流区域存在大量具有负向速度的颗粒,并且此处的颗粒平均直径显著减小,为气泡雾化机理提供了佐证;在喷嘴出口下游轴心处液雾呈现逆向流动趋势,证明此处存在负压回流;沿轴向的速度分布曲线与颗粒直径分布曲线的变化趋势说明气泡"爆炸"发生在出口下游5至15毫米距离内.
本文通过地面常温、常压下进行的喷嘴雾化试验,来研究一种空气辅助离心式雾化喷嘴的雾化特性.分析该喷嘴的离心力和空气动力分别在雾化过程中所起的作用.给出了索太尔平均直径SMD和罗迅—罗姆勒分布指数N随燃油压力和气液比变化的曲线图,并对空气协助雾化和各风速下该喷嘴的雾化情况分别对比进行了讨论.
本文简要介绍了等离子体法脱除汽油发动机尾气中HC和PM的试验装置和在不同极间电压下HC和PM脱除率变化曲线,并对每条曲线从理论上进行分析,解释其形成的原因.为进一步研究用等离子体法脱除汽车尾气打下基础.
应用激光相位多谱勒技术测量了柴油-甲缩醛混合燃料的速度场和粒径场,在直喷式柴油机上研究了该混合燃料的燃烧排放特性.结果表明,甲缩醛的添加可改善柴油的雾化,增加喷雾轴线上的粒子速度,但减少喷雾锥角;同时以远大于其加入的比便降低柴油机排气烟度,但对氮氧化物的排放影响不大.柴油机采用甲缩醛作燃油添加剂时,需改造燃油系统.
稀燃技术由于可以大幅改善汽车发动机的燃油经济性和排放性,近年来已受到人们的广泛重视.然而,由于稀燃的富氧燃烧,使得NOx降低较小.本文设计了一种新型催化转化系统并对一台改装后的电控燃油喷射16气门准均质稀燃汽油机进行了降低NOx排放的实验研究.实验结果表明:该催化转化系统可以有效地降低准均质稀燃汽油机的NOx排放.在中低转速、中小负荷即稀燃发动机常用工况下,NOx催化转化率最高可以达到97.3%.
本文根据化学反应动力学原理,建立了火花点火式变组分煤层气发动机CO的生成模型,以MATLAB程序设计语言为应用平台,对CO的排放量进行了模拟仿真,得到了发动机缸内CO变化规律.同时分析了煤层气组分变化对CO排放的影响,并与实验结果进行了比较.研究结果证实,本文所建立的CO排放模型是合理的.另外,理论和试验结果表明,从降低发动机CO排放量的角度来看,提高煤层气中的甲烷浓度是有利的.
本论文根据分形理论及测定得到的准格尔褐煤在燃烧过程中颗粒的物性参数建立表征煤焦颗粒的分形体模型.通过分形体上突入逾渗和普通逾渗模拟,研究在燃烧过程中由于颗粒内部分形体结构的改变造成的传输特性和反应特性的变化情况.结果表明,建立的分形体模型能够很好的表征煤焦颗粒结构特征,逾渗模拟的结果与实际情况基本相符.
利用双区燃烧模型,研究临界爆震.改进的双区燃烧模型区别于以往的绝热模型,考虑了已燃区向未燃区的传热.对未燃区进行了化学动力学分析,并定义了临界爆震的判断依据.同时,利用光测结果对临界爆震和伴随爆震的自燃和自燃前燃烧反应特征,如对自由基OH、CH、C等进行了现象机理分析和论述.提出的模型处理方法、临界爆震判断和爆震自燃前特征分析等对充分认识爆震现象、进行临界爆震研究和爆震控制具有重要意义.
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