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对置活塞二冲程汽油机缸内滚流的组织与利用 被引量:4
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作者 马富康 赵长禄 +1 位作者 赵振峰 王豪 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1601-1609,共9页
通过三维计算流体力学软件AVL-Fire模拟了对置活塞二冲程(OP2S)缸内直喷汽油机的扫气、混合气形成和燃烧过程,对比分析了3种不同的缸内流动组织方案,包括:平顶活塞加均匀扫气、平顶活塞加非均匀扫气和凹坑活塞加非均匀扫气对气流运动和... 通过三维计算流体力学软件AVL-Fire模拟了对置活塞二冲程(OP2S)缸内直喷汽油机的扫气、混合气形成和燃烧过程,对比分析了3种不同的缸内流动组织方案,包括:平顶活塞加均匀扫气、平顶活塞加非均匀扫气和凹坑活塞加非均匀扫气对气流运动和扫气过程的影响。同时,针对采用非均匀进气腔的平顶活塞和凹坑活塞方案,分析混合气形成和燃烧过程。结果表明:均匀进气方式可组织较强的涡流,有利于扫气效率的提高;非均匀进气方式可组织滚流,有利于提高压缩过程缸内的湍动能。"凹坑活塞加非均匀扫气"的扫气系统更有利于组织滚流和维持缸内湍流强度,并在点火时刻火花塞附近形成可供稳定着火的可燃混合气。凹坑活塞燃烧室相比平顶活塞燃烧室,其缸内湍动能提高了1.5倍,燃油蒸发量提高了10%,有利于形成均匀混合气和加速燃烧过程。 展开更多
关键词 动力机械工程 对置活塞 二冲程 缸内流动 滚流 混合
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缸内流动对对置活塞二冲程发动机换气效果的影响
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作者 王苏飞 章振宇 张付军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2129-2141,共13页
换气过程中的缸内流动及废气分布对对置活塞二冲程(OP2S)发动机换气效果的影响规律目前缺乏充分的研究。采用CONVERGE建立了OP2S发动机的CFD模型并通过仿真计算研究了扫气口倾角、扫气口构型及转速通过改变扫气气流组织影响换气效果的... 换气过程中的缸内流动及废气分布对对置活塞二冲程(OP2S)发动机换气效果的影响规律目前缺乏充分的研究。采用CONVERGE建立了OP2S发动机的CFD模型并通过仿真计算研究了扫气口倾角、扫气口构型及转速通过改变扫气气流组织影响换气效果的规律。结果表明扫气口倾角对OP2S发动机缸内流动有显著且非单调的影响。扫气口倾角α≤5°时,扫气气流聚集于气缸轴线,缸壁附近存在周边废气滞留区;当扫气口倾角α>5°时,换气过程初期扫气气流在扫气口附近汇聚为环状进气涡流,在该进气涡流中心产生低压区,并导致气缸中心流动方向与外围的扫气气流方向相反,最终导致气缸轴线出现柱状的中心废气滞留区。随着扫气口倾角增大,周边滞留区逐渐减小消失,而中心滞留区出现并增强,两者的变化规律共同造成了残余废气系数的非单调变化规律。大扫气口倾角下复合式气口的扫气气流可兼顾气缸中心和外围,换气效果显著优于单层气口。相较于倒置组合气口,组合气口的缸内流动组织更为合理,扫气效率更高。 展开更多
关键词 对置活塞 二冲程 扫气 缸内流动 残余废气
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水平双对置特种动力技术发展现状和对策
3
作者 陈泽忠 刘长振 郝勇刚 《内燃机与动力装置》 2016年第6期67-70,共4页
水平双对置动力单元具有高功率密度和高功重比的潜力,本文通过国内外水平双对置动力单元技术对比与产品发展趋势分析,梳理了制约双对置特种动力发展的关键技术,探讨了解决关键技术的途径,提出了设计研发能力与技术成熟度提升的思路和方... 水平双对置动力单元具有高功率密度和高功重比的潜力,本文通过国内外水平双对置动力单元技术对比与产品发展趋势分析,梳理了制约双对置特种动力发展的关键技术,探讨了解决关键技术的途径,提出了设计研发能力与技术成熟度提升的思路和方法,明确了水平双对置动力单元在军民通用动力领域的发展定位。 展开更多
关键词 动力装置 对置活塞 对置气缸 水平双对置动力单元 机械涡轮复合增压 多错拐 曲轴
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双对置二冲程柴油机性能分析方法探讨 被引量:4
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作者 刘长振 刘广丰 +1 位作者 郝勇刚 李建新 《柴油机》 2012年第1期31-34,共4页
双对置二冲程发动机内外连杆的特殊结构决定了内外活塞的运动规律不同于传统发动机。基于等容积变化率原理,并对比传统结构形式发动机性能分析方法,探讨BOOST软件用于双对置二冲程发动机性能分析的方法及其可行性。研究表明:该方法可行... 双对置二冲程发动机内外连杆的特殊结构决定了内外活塞的运动规律不同于传统发动机。基于等容积变化率原理,并对比传统结构形式发动机性能分析方法,探讨BOOST软件用于双对置二冲程发动机性能分析的方法及其可行性。研究表明:该方法可行;由于双对置二冲程发动机活塞运动规律的差异,使得P-V图更趋于丰满,有利于提高热效率,但同时最高燃烧温度随之升高,热负荷增加。 展开更多
关键词 双对置二冲程柴油机 性能 BOOST软件
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Numerical Investigation of the Effects of Rate-Shaped Main Injection on Combustion and Emission in an OPOC Two-Stroke Diesel Engine
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作者 Lei Zhang Tiexiong Su +3 位作者 Yunpeng Feng Fukang Ma Yangang Zhang Jun Wang 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2019年第2期226-233,共8页
The effects of various split injection strategies on the opposed-piston opposed-cylinder(OPOC)diesel engine combustion and emission characteristics have been studied numerically using AVL-Fire CFD tools.The five rate-... The effects of various split injection strategies on the opposed-piston opposed-cylinder(OPOC)diesel engine combustion and emission characteristics have been studied numerically using AVL-Fire CFD tools.The five rate-shaped main injections were used in split injection strategies.The results show that ignition delay from a rectangular injection rate is the shortest.Maximum pressure of the trapezoid injection rate is the largest.And the NOx emission of the rectangular injection rate is the largest.Meanwhile,the soot emission of the trapezoid injection rate is the least among the five injection rates. 展开更多
关键词 opposed-piston opposed-cylinder(OPOC)diesel engine split INJECTION rated-shape MAIN injection:numerical simulation combustion emissions
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组喷孔喷嘴对双对置柴油机喷雾及燃烧的影响 被引量:3
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作者 周健豪 盛雪爽 +2 位作者 杨海青 赵万忠 宋廷伦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期18-26,共9页
针对双对置柴油机混合气形成困难的特点,采用CONVERGE CFD软件,建立双对置柴油机数值仿真模型。设计3种汇聚型组喷孔喷嘴的喷孔布置方案,研究在保持喷油压力不变的前提下,对3种方案下喷雾、混合气形成和燃烧过程进行分析。结果表明:与... 针对双对置柴油机混合气形成困难的特点,采用CONVERGE CFD软件,建立双对置柴油机数值仿真模型。设计3种汇聚型组喷孔喷嘴的喷孔布置方案,研究在保持喷油压力不变的前提下,对3种方案下喷雾、混合气形成和燃烧过程进行分析。结果表明:与传统喷嘴相比,改进后的组喷孔喷嘴对喷雾贯穿距影响较小,有利于缸内湍流动能的提高,加快缸内混合气的形成速率。同时,组喷孔喷嘴使燃油分布更加均匀,分布区域也更广,有利于改善油气混合质量,提高双对置发动机气缸压力和燃烧效率,达到提升双对置发动机性能的效果。其中,第3种组喷孔布置方案下发动机指示功率可提高7.6%。 展开更多
关键词 组喷孔喷嘴 双对置柴油机 喷雾 混合气形成 燃烧
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双对置二冲程柴油机扫气过程的进气口结构影响规律 被引量:2
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作者 邹玉红 卢勇 +4 位作者 裴普成 李鹏程 徐广辉 郝勇刚 刘长振 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期47-52,共6页
针对对置活塞、对置汽缸(OPOC)柴油机的结构特点,基于ANSYS Fluent软件对一款典型的OPOC柴油机扫气过程建立了三维仿真模型,模型主要涉及柴油机进气道和进气口部分、排气道和排气口部分以及内、外活塞之间的气缸部分,由此研究了进气口... 针对对置活塞、对置汽缸(OPOC)柴油机的结构特点,基于ANSYS Fluent软件对一款典型的OPOC柴油机扫气过程建立了三维仿真模型,模型主要涉及柴油机进气道和进气口部分、排气道和排气口部分以及内、外活塞之间的气缸部分,由此研究了进气口结构对双对置内燃机扫气过程的影响规律。研究结果表明:当涡流排高度比从0.37增大到0.63时,进气口面积随之减小,进气量减少,扫气效率下降;当涡流排高度比为0.5时,涡流排径向倾角由8°增大到40°,缸内涡流比和实际进气量均随之增大,涡流排倾角为34°时缸内涡流比和实际进气量达到最大且扫气过程最为理想。该结果可为二冲程柴油机的动力性、经济性和排放性研究提供参考。 展开更多
关键词 对置活塞对置汽缸 扫气过程 进气口结构
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对置活塞对置气缸发动机性能模拟研究 被引量:2
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作者 徐元利 焦志勇 +2 位作者 孙苗钟 周玉存 谈炳发 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期888-892,共5页
为研究对置活塞对置气缸(OPOC)发动机的性能,利用GT-power软件建立其独特的计算模型,并利用该模型对其主要设计参数,如进排气管直径、进气压力、喷油正时和喷嘴喷孔的数目与直径等进行优化。结果表明,该模型适用于OPOC发动机的性能模拟... 为研究对置活塞对置气缸(OPOC)发动机的性能,利用GT-power软件建立其独特的计算模型,并利用该模型对其主要设计参数,如进排气管直径、进气压力、喷油正时和喷嘴喷孔的数目与直径等进行优化。结果表明,该模型适用于OPOC发动机的性能模拟,发动机3个阶段的性能指标可达到预期目标。 展开更多
关键词 对置活塞对置气缸发动机 性能 模拟
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对置活塞二冲程汽油机喷油和点火定时影响分析 被引量:3
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作者 马富康 赵长禄 +1 位作者 张付军 赵振峰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期992-997,1004,共7页
对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油... 对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成和燃烧过程进行数值模拟,以研究喷油定时和点火定时对混合气的形成、燃烧过程和整机性能的影响。结果表明:随着喷油提前角的增大,火焰发展期缩短,快速燃烧期先减小后增大,而在喷油提前角为100°CA时达到最小值;随着点火提前角的增大,火焰发展期延长,快速燃烧期先减小后增大且在点火提前角为20°CA时达到最小值。因此,喷油提前角100°CA、点火提前角20°CA为最佳匹配。此时,可实现点火时刻的均匀混合;同时具有较短的火焰发展期和快速燃烧期,所对应的缸内平均指示压力较高,指示燃油消耗率较低。 展开更多
关键词 对置活塞二冲程汽油机 缸内直喷 喷油定时 点火定时
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双对置二冲程柴油机高原环境燃烧过程的模拟研究 被引量:2
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作者 张磊 苏铁熊 +3 位作者 冯云鹏 马富康 张艳岗 曹斯琦 《车用发动机》 北大核心 2019年第1期58-63,71,共7页
为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对... 为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对燃烧特征参数的分析,研究高原环境对OPOC二冲程柴油机燃烧过程的影响以及对OPOC二冲程柴油机性能的影响。结果表明:高原环境下,OPOC二冲程柴油机缸内平均压力下降,平均温度升高,燃烧过程恶化,燃油消耗率增加,Soot排放显著增加,而NO_x排放下降不明显。 展开更多
关键词 对置活塞对置气缸(OPOC)柴油机 二冲程柴油机 高原环境 混合气形成 燃烧过程 数值模拟
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逆流风下火焰沿柱状燃料的传播 被引量:1
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作者 李先庭 彦启森 《火灾科学》 CSCD 1995年第2期1-9,共9页
本文建立了逆流风情况下火焰沿柱状物燃料传播的数学模型,可用于预测火焰的传播速度和火焰结构。该模型包括气相部分的二维稳态动量、能量和组分方程以及固相部分的质量和能量守恒方程。当参考坐标系附在火焰前锋上时,该问题成为一个... 本文建立了逆流风情况下火焰沿柱状物燃料传播的数学模型,可用于预测火焰的传播速度和火焰结构。该模型包括气相部分的二维稳态动量、能量和组分方程以及固相部分的质量和能量守恒方程。当参考坐标系附在火焰前锋上时,该问题成为一个准稳态问题,且火焰传播速度成为其本征值。文中研究了逆流风速和燃料直径对火焰传播速度及火焰结构的影响。结果表明,火焰传播速度随逆流风速的增大而减小,当逆流风速达到某一临界值时,火焰便会熄灭。在一定逆流风速下,火焰传播速度随燃料直径的增大而减小。 展开更多
关键词 逆流风 火焰传播 柱状燃料 火焰熄灭 火灾
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不同工况下对OPOC柴油机全周期循环的仿真分析 被引量:1
12
作者 刘若凡 续彦芳 +2 位作者 许俊峰 郭勇 李树宇 《内燃机》 2016年第6期27-30,33,共5页
利用三维分析软件AVL-FIRE对OPOC发动机在不同工况下的二冲程全周期三维瞬态工作循环(自由排气、扫气、过后充气、压缩、燃烧和膨胀做功)进行分析,研究了全周期循环过程中不同转速下的扫气质量、气体流动、混合气形成与燃烧以及排放物... 利用三维分析软件AVL-FIRE对OPOC发动机在不同工况下的二冲程全周期三维瞬态工作循环(自由排气、扫气、过后充气、压缩、燃烧和膨胀做功)进行分析,研究了全周期循环过程中不同转速下的扫气质量、气体流动、混合气形成与燃烧以及排放物的生成等瞬态变化规律。分析表明,随着转速的升高,扫气效率和给气比逐渐降低,捕获率增加,最大气缸压力不断减小,缸内平均温度在换气过程和膨胀过程中随转速的升高而升高,在燃烧过程中随转速变化不大。NO的生成量随着转速的升高而降低,Soot的生成峰值也随着转速的升高而降低,但是由于受到氧化作用,Soot的最终生成量随转速的升高而升高。 展开更多
关键词 对置活塞 对置气缸发动机 循环 扫气 燃烧 排放
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双对置二冲程柴油机不同扫气口结构对燃烧过程的影响 被引量:1
13
作者 郭勇 续彦芳 《内燃机》 2016年第1期13-16,共4页
压燃式内燃机的燃烧过程主要受喷油策略和缸内气流运动的影响,而对于双对置二冲程柴油机来说,缸内气流运动的强弱主要受扫气口角度的影响。我们利用软件建立了双对置二冲程柴油机的整个工作循环,仿真分析了两种AVL-FIRE不同的扫气口角... 压燃式内燃机的燃烧过程主要受喷油策略和缸内气流运动的影响,而对于双对置二冲程柴油机来说,缸内气流运动的强弱主要受扫气口角度的影响。我们利用软件建立了双对置二冲程柴油机的整个工作循环,仿真分析了两种AVL-FIRE不同的扫气口角度对燃烧过程的影响,得出了两种方案在整个工作过程中的p-V曲线。结果表明,增加扫气口角度可在一定程度上加快喷油雾化过程,并使得可燃混合气在缸内分布更加均匀,而燃烧所爆发的压力与温度更大,且爆发相位更接近于活塞上止点位置。 展开更多
关键词 内燃机 双对置 二冲程 扫气口 燃烧过程
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双对置柴油机排气歧管CFD仿真与优化设计 被引量:1
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作者 牛海杰 王尚学 +3 位作者 陈晋兵 董江峰 邓玉林 仲蕾 《柴油机设计与制造》 2017年第2期28-31,共4页
双对置发动机具有扫气质量高、低油耗、低排放及自身平衡性好等优点,其中排气系统设计的优劣直接关系到双对置发动机的动力性和经济性。通过CFD软件对发动机排气歧管内的三维流场进行了数值模拟,评估了各支管流量的均匀性,流动是否发生... 双对置发动机具有扫气质量高、低油耗、低排放及自身平衡性好等优点,其中排气系统设计的优劣直接关系到双对置发动机的动力性和经济性。通过CFD软件对发动机排气歧管内的三维流场进行了数值模拟,评估了各支管流量的均匀性,流动是否发生分离,从而判断排气歧管设计是否合理,并对不合理结构进行了优化设计,提高了发动机性能。 展开更多
关键词 双对置柴油机 排气歧管 CFD 优化
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喷油时刻对双对置柴油机燃烧特性的影响
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作者 刘若凡 续彦芳 +2 位作者 许俊峰 李树宇 张磊 《煤矿机械》 2016年第8期71-73,共3页
利用三维数值仿真软件AVL-FIRE,对双对置柴油机不同喷油时刻进行模拟计算。对比不同喷油提前角下,该样机缸内压力、燃烧累计放热量、燃油消耗率及氧含量浓度的变化情况。结果表明喷油时刻越早,单位喷油量的功率越大,因此比油耗降低,但... 利用三维数值仿真软件AVL-FIRE,对双对置柴油机不同喷油时刻进行模拟计算。对比不同喷油提前角下,该样机缸内压力、燃烧累计放热量、燃油消耗率及氧含量浓度的变化情况。结果表明喷油时刻越早,单位喷油量的功率越大,因此比油耗降低,但爆发压力增加。实验测得该柴油机最大爆发压力的上限为16.8 MPa,350°CA可以作为合适的喷油始点。 展开更多
关键词 双对置柴油机 AVL FIRE模拟仿真 喷油提前角
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基于液压驱动缸套配气系统的新型四冲程对置活塞柴油机
16
作者 嵇乾 刘志强 孙平 《中国农机化学报》 2016年第1期136-139,共4页
介绍一种基于液压驱动缸套配气系统的新型四冲程对置活塞柴油机。通过对缸套进行液压驱动可简单地实现配气过程,并可柔性的调节配气正时。安装和调节进气涡流环,可形成可变的进气涡流运动。采用从燃烧室外边缘向燃烧室中心的喷油方式,... 介绍一种基于液压驱动缸套配气系统的新型四冲程对置活塞柴油机。通过对缸套进行液压驱动可简单地实现配气过程,并可柔性的调节配气正时。安装和调节进气涡流环,可形成可变的进气涡流运动。采用从燃烧室外边缘向燃烧室中心的喷油方式,可在燃烧外边缘布置多个喷油器,实现顺序喷射、延迟喷射等喷油策略。该发动机可将对置活塞柴油机的优点与通用的性能提升措施进行良好结合,燃油适应性好,应用范围更为广泛。 展开更多
关键词 对置活塞发动机 移动缸套 液压驱动 扫气运动
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