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高原环境对柴油机燃烧过程影响的仿真研究 被引量：32
1
作者 高荣刚 李国岫 +1 位作者 虞育松 李洪萌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1448-1454,共7页
为分析高原环境下柴油机性能下降的原因,应用CFD软件FIRE对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。建立了描述缸内油气混合过程的中间参数,在此基础上定量分析了高原环境对柴油机缸内油气混合过程的影响。着重通过对燃烧放... 为分析高原环境下柴油机性能下降的原因,应用CFD软件FIRE对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。建立了描述缸内油气混合过程的中间参数,在此基础上定量分析了高原环境对柴油机缸内油气混合过程的影响。着重通过对燃烧放热规律的分析,研究了高原环境对柴油机燃烧过程的影响。结果表明:高原环境下燃烧室近壁面处易形成较浓混合气,燃油附壁较多,燃烧室中心区域空气利用率降低;燃烧后期,高原环境下柴油机缸内仍有大量浓混合气存在,且分布较集中,燃油质量分数均方差大;随着海拔的升高,燃烧中后期缸内高温区域中心逐渐向燃烧室侧壁移动,附壁燃烧严重,凹坑及余隙处易形成油气堆积,促使燃烧恶化;高原环境对柴油机预混燃烧的影响并不明显,但随着海拔的升高,扩散燃烧放热率逐渐降低,燃烧持续期大幅增加,导致严重的后燃。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 高原环境 油气混合 燃烧过程
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船用大型低速二冲程柴油机的动态模型 被引量：11
2
作者 王海燕 任光 张均东 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期452-458,共7页
准确的模型是实现柴油机优化控制目标的关键,平均值模型能够较好的实现这个目标。在综合考虑扫气系数和容积效率对过量空气系数影响的基础上,采用随过量空气系数变化的气体常数和比热比,建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S6... 准确的模型是实现柴油机优化控制目标的关键,平均值模型能够较好的实现这个目标。在综合考虑扫气系数和容积效率对过量空气系数影响的基础上,采用随过量空气系数变化的气体常数和比热比,建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S60MC型船舶柴油主机为母型机进行系统仿真,结果显示,建立的平均值模型具有较好的准确性及动态特性。目前此模型已应用于船用柴油机控制算法的设计、分析及仿真系统中。 展开更多
关键词 柴油机 平均值模型 扫气系数 过量空气系数 控制分析
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大型船用柴油机建模与动态仿真 被引量：11
3
作者 王海燕 张均东 任光 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2638-2641,2675,共5页
由于船舶的特殊运行环境,柴油机模型要求能够准确反映运行过程中各主要参数的动态变化。平均值模型融合了准静态模型和容积法模型的优点,得到广泛应用,但以往的研究忽略了扫气系数的影响。在引入扫气系数对空燃比影响的基础上,采用随空... 由于船舶的特殊运行环境,柴油机模型要求能够准确反映运行过程中各主要参数的动态变化。平均值模型融合了准静态模型和容积法模型的优点,得到广泛应用,但以往的研究忽略了扫气系数的影响。在引入扫气系数对空燃比影响的基础上,采用随空燃比变化的废气气体参数,建立了大型低速二冲程柴油机的平均值模型。以6S60MC型船用柴油机为母型机进行了仿真,结果显示,模型具有较好的准确性及动态特性。目前此模型已作为一部分应用于船舶主推进动力装置的仿真。 展开更多
关键词 船用柴油机 建模 动态仿真 扫气系数 空燃比
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进气温度对车用柴油机排放性能的影响 被引量：13
4
作者 肖宗成 王忠恕 +1 位作者 金文华 刘忠长 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期263-266,共4页
为了研究中冷器冷却性能对增压中冷柴油机排放性能的影响,模拟了不同进气温度对烟度及NOx 排放性能的影响。试验中增压中冷柴油机上的中冷器为模拟中冷器,冷却方式为水冷,通过电磁阀控制冷却水的流量来控制进气温度。选取进气温度分别为... 为了研究中冷器冷却性能对增压中冷柴油机排放性能的影响,模拟了不同进气温度对烟度及NOx 排放性能的影响。试验中增压中冷柴油机上的中冷器为模拟中冷器,冷却方式为水冷,通过电磁阀控制冷却水的流量来控制进气温度。选取进气温度分别为35±3 ℃、45±3℃、55±3 ℃,在9个工况点(转速为1000、1500、2500 r/min,负荷为50%、75%、100%)下进行了试验。试验结果表明:随着进气温度的降低,柴油机的排气烟度降低,且随着负荷的增加,烟度降低更为明显;试验工况下NO 排放性能都得到了明显的改善。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 进气温度 排放性能 烟度
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进气预热对柴油机低温起动影响的研究 被引量：13
5
作者 张怡军 段春霞 《内燃机与动力装置》 2008年第3期10-13,共4页
分析研究几种进气预热装置对柴油机起动性能的影响,得出不同环境温度下选用不同的进气预热装置的结论。
关键词 柴油机 冷起动 进气预热
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柴油机缸内气体流动过程的数值计算 被引量：5
6
作者 段树林 辛颖 肖进 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期43-48,共6页
在柴油机纯压缩工况下 ,用 KIVA— 程序对不同几何形状燃烧室气流的运动进行数值计算 .计算结果表明 ,燃烧室形状对缸内气体的运动有重要影响 .中央突起缩口燃烧室和缩口 ω燃烧室具有较高的涡流和挤流强度 ,并有较长的高涡流持续期 .
关键词 柴油机 燃烧室 气体运动 数值计算
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发火顺序对增压柴油机进气不均匀性影响的研究 被引量：12
7
作者 杜巍 刘福水 乔葳蕤 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期87-92,共6页
在某V型多缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机不同曲轴结构对应的发火顺序时各缸进气流量的不均匀性。计算结果表明:不同发火顺序... 在某V型多缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机不同曲轴结构对应的发火顺序时各缸进气流量的不均匀性。计算结果表明:不同发火顺序造成各缸进气门前压力波动的规律差异很大,造成各缸进气不均匀度的差异也很大,相比之下,平面曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较小,而十字曲轴、成对曲轴和混合曲轴对应的发火顺序造成的进气不均匀度较大。 展开更多
关键词 内燃机 增压柴油机 发火顺序 进气不均匀性
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基于粗糙集理论的内燃机气阀故障诊断研究 被引量：6
8
作者 张邦礼 孙颖楷 曹长修 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期153-156,共4页
在内燃机神经网络故障诊断系统的基础上 ,引入粗糙集理论 ,对其在内燃机故障诊断特征参数属性优化中的运用进行了探索。利用可辨识矩阵算法对决策表进行属性约简 ,剔除其中不必要的属性 ,揭示了故障诊断条件属性内在的冗余性 ,降低了神... 在内燃机神经网络故障诊断系统的基础上 ,引入粗糙集理论 ,对其在内燃机故障诊断特征参数属性优化中的运用进行了探索。利用可辨识矩阵算法对决策表进行属性约简 ,剔除其中不必要的属性 ,揭示了故障诊断条件属性内在的冗余性 ,降低了神经网络构成的复杂性。最后给出了属性约简的结果。 展开更多
关键词 内燃机 气阀 故障诊断 粗糙集 人工神经网络 约简算法
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涡轮增压柴油机进气流量的计算与仿真 被引量：11
9
作者 黄粉莲 纪威 周炜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期62-68,共7页
在进行增压器与柴油机匹配及柴油机系统动态仿真时,需要准确计算柴油机进气流量。为确定最佳的进气流量计算模型,对进气流量平均值模型进行比较分析,综合考虑增压中冷、废气再循环率、充量系数及工况变化的影响并建立相应的修正模型,利... 在进行增压器与柴油机匹配及柴油机系统动态仿真时,需要准确计算柴油机进气流量。为确定最佳的进气流量计算模型,对进气流量平均值模型进行比较分析,综合考虑增压中冷、废气再循环率、充量系数及工况变化的影响并建立相应的修正模型,利用Matlab/Simulink对所有模型进行了仿真验证。仿真和试验结果表明:修正后的进气流量模型计算结果与试验数据相吻合,最优模型的平均相对误差为2.96%,模型设计合理准确。研究结果可为准确计算涡轮增压柴油机进气流量及其模型的选择提供指导和依据。 展开更多
关键词 柴油机 流量测量 计算 涡轮增压 进气流量
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排气道隔热方式对气缸盖整体温度场影响的研究 被引量：5
10
作者 张春平 白敏丽 +1 位作者 朱国朝 陈家骅 《小型内燃机》 北大核心 2001年第1期1-4,共4页
本文对BF8L4 13F风冷柴油机气缸盖排气道采用的两种隔热方式———喷涂 1 5mm氧化锆陶瓷涂层和 1mm空气层隔热的隔热效果进行了研究。用ANSYS程序对原机和两种隔热方式的气缸盖温度场和热流场进行了数值模拟。计算模型和实际气缸盖结构... 本文对BF8L4 13F风冷柴油机气缸盖排气道采用的两种隔热方式———喷涂 1 5mm氧化锆陶瓷涂层和 1mm空气层隔热的隔热效果进行了研究。用ANSYS程序对原机和两种隔热方式的气缸盖温度场和热流场进行了数值模拟。计算模型和实际气缸盖结构基本一致 ,各部分形状、特别是排气道的结构形式没有作任何简化。数值模拟与实验结果吻和很好。研究表明 :排气道隔热可有效降低缸盖整体的热负荷 ,而空气层的隔热效果比陶瓷涂层的隔热效果更为明显。 展开更多
关键词 柴油机 排气道 隔热方式 气缸盖 整体温度场
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喷油提前角对柴油机燃烧特性的影响 被引量：10
11
作者 陆瑶 王银燕 《柴油机设计与制造》 2011年第2期4-9,共6页
为了研究柴油机在不同喷油提前角下的燃烧特性,采用三维流体数值分析软件AVLFIRE建立了某型柴油机燃烧计算模型。在不同喷油提前角下,对燃烧滞燃期、油气混合程度、温度、燃空当量比、放热率和压力进行分析,得出:随着喷油提前角的增大,... 为了研究柴油机在不同喷油提前角下的燃烧特性,采用三维流体数值分析软件AVLFIRE建立了某型柴油机燃烧计算模型。在不同喷油提前角下,对燃烧滞燃期、油气混合程度、温度、燃空当量比、放热率和压力进行分析,得出:随着喷油提前角的增大,滞燃期延长,着火时刻形成的可燃混合气增多,缸内最高燃烧压力和最高温度也随之升高同时放热规律相对更加集中,燃烧初期的放热速率和压力升高比较高。 展开更多
关键词 柴油机 喷油提前角 燃空当量比 温度 蒸发率
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船用柴油机陆上试验大气污染物排放标准现状分析 被引量：9
12
作者 孙伟 赵同宾 +2 位作者 范建新 曾宪友 金锋 《柴油机》 2011年第4期34-38,共5页
针对船用柴油机在陆上试验时由于没有对应大气污染物排放行业标准因而执行综合性排放标准的现状,通过分析有关大气污染物排放相关标准,如国内相关标准、IMO排放标准和世界银行集团的《热力发电厂EFS指南》的制定目的、使用范围和主要内... 针对船用柴油机在陆上试验时由于没有对应大气污染物排放行业标准因而执行综合性排放标准的现状,通过分析有关大气污染物排放相关标准,如国内相关标准、IMO排放标准和世界银行集团的《热力发电厂EFS指南》的制定目的、使用范围和主要内容,以及船用柴油机陆上试验大气排放物的排放情况,提出了船用柴油机陆上试验排放标准制定的考虑因素。 展开更多
关键词 船用柴油机 陆上试验 大气污染物 标准
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喷射压力对燃油喷雾和油气混合特性的影响 被引量：9
13
作者 解方喜 于泽洋 +3 位作者 刘思楠 曹晓峰 贾贵起 洪伟 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1504-1509,共6页
针对一台高压共轨发动机,利用三维CFD软件Fire研究了其喷射压力对燃油喷雾特性、缸内油气混合及有害排放物形成过程的影响。研究结果表明:提高喷射压力可使喷雾体贯穿距离增大、油滴索特平均直径SMD显著减小、燃油雾化质量也得到改善。... 针对一台高压共轨发动机,利用三维CFD软件Fire研究了其喷射压力对燃油喷雾特性、缸内油气混合及有害排放物形成过程的影响。研究结果表明:提高喷射压力可使喷雾体贯穿距离增大、油滴索特平均直径SMD显著减小、燃油雾化质量也得到改善。同时,喷射压力的增大也使燃油的扩散能力提高、分布体积增大、碳烟的氧化增强。整体上看,随喷射压力的提高,Soot的最终生成量降低,而NO排放量增加。然而,提高压力也会使得燃烧过程中、前期的燃油富集程度升高,油气混合更为恶化,使得当喷射压力提高到一定程度后其对Soot排放的影响敏感性降低。 展开更多
关键词 动力工程 柴油机 喷射压力 喷雾 油 气混合 数值模拟
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高速柴油机气门失效分析与改进 被引量：9
14
作者 陈宏 丁艳 +1 位作者 王明章 季永会 《柴油机》 2012年第3期48-51,58,共5页
通过对高速柴油机,特别是重载柴油机气门常见的失效形式进行分析,探讨了引起气门实效的各种因素,从气门设计、材料选择、制造和使用的角度提出了改进措施,对柴油机气门设计和维护保养有一定的借鉴作用。
关键词 柴油机 气门 失效
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不同峰值压力下压缩比对柴油机热效率的影响 被引量：9
15
作者 柳佳辰 王浒 +1 位作者 郑尊清 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期163-170,共8页
应用三维数值模拟软件CONVERGE研究了压缩比变化对重型直喷柴油机燃烧和排放性能的影响,并在不同峰值压力限制下研究了压缩比耦合过量空气系数提高热效率的潜力.结果表明,当过量空气系数较低时,随压缩比提高,指示热效率呈现出先增加后... 应用三维数值模拟软件CONVERGE研究了压缩比变化对重型直喷柴油机燃烧和排放性能的影响,并在不同峰值压力限制下研究了压缩比耦合过量空气系数提高热效率的潜力.结果表明,当过量空气系数较低时,随压缩比提高,指示热效率呈现出先增加后降低的趋势,当压缩比为21.5时可获得最高指示热效率.提高缸内峰值压力可显著改善热效率,与原机相比,当缸内峰值压力为20 MPa、25 MPa、30 MPa时,指示热效率分别可提高2.2%、3.5%和4.3%,对热效率改善幅度最明显的压缩比方案分别为17.5、20.5和23.5.这表明高峰值压力应与高压缩比燃烧室匹配,才能获得更高的热效率提升.当过量空气系数较低时,其值变化对热效率影响较大,应以提高过量空气系数作为改善热效率的主要手段;而当过量空气系数较高时,相比于提高过量空气系数,提高压缩比改善热效率的效果更加明显. 展开更多
关键词 柴油机 热效率 压缩比 峰值压力 过量空气系数
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进气系统阻力对柴油机性能影响的试验研究 被引量：4
16
作者 余兀 《柴油机设计与制造》 2006年第1期42-43,47,共3页
通过发动机台架试验,研究进气系统阻力对柴油机性能的影响。得到D9-220柴油机进气系统和空滤器的最大阻力限值,为进气管路的设计和空滤器的选择提供了依据。
关键词 柴油机 空滤器 过量空气系数 进气阻力
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喷油参数对车用发动机油气混合及燃烧的影响 被引量：8
17
作者 田径 刘忠长 +4 位作者 韩永强 金华玉 李骏 李康 徐振波 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期370-375,共6页
在一台高压共轨CA6DL2-35E3重型柴油机欧3喷油MAP基础上借助INCA标定工具进行为优化喷油参数的单因素调整试验,并利用STAR-CD软件获取的微观场变化综合分析喷油参数对油气混合及燃烧的影响规律。结果表明:提高喷油压力(单段喷射)可提高... 在一台高压共轨CA6DL2-35E3重型柴油机欧3喷油MAP基础上借助INCA标定工具进行为优化喷油参数的单因素调整试验,并利用STAR-CD软件获取的微观场变化综合分析喷油参数对油气混合及燃烧的影响规律。结果表明:提高喷油压力(单段喷射)可提高缸内油气混合速率,除NOx排放外,燃油经济性及碳烟排放均有改善。引入后喷后(三段喷射),在喷油方向上保证氧气充足的前提下尽可能减小主后喷间隔的同时,选取适量后喷油量强化喷油末期油气扰动可实现对燃烧全过程的油气混合控制,并综合实现对发动机性能的优化。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 油气混合 燃烧过程 多段喷射 数值模拟 排放
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进气涡流比对直喷式柴油机油束碰壁过程影响的研究 被引量：6
18
作者 息树和 赵奎翰 +1 位作者 张惠明 魏建勤 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期318-326,共9页
本文采用高速摄影技术，研究了小型直喷式柴油机缸内空气运动对油束碰壁过程的影响。研究结果表明，在小型直喷式柴油机中，燃油壁面喷射的反溅作用是燃油雾化过程中的重要阶段。油束在碰壁过程中，其锥角及贯穿速度均发生变化。不同的... 本文采用高速摄影技术，研究了小型直喷式柴油机缸内空气运动对油束碰壁过程的影响。研究结果表明，在小型直喷式柴油机中，燃油壁面喷射的反溅作用是燃油雾化过程中的重要阶段。油束在碰壁过程中，其锥角及贯穿速度均发生变化。不同的进气涡流强度，壁面油束的形状及其发展速度均不同，顺涡流方向壁面油束的扩展速度较快，随着涡流强度的增加，壁面油束只出现在顺涡流方向。空气涡流对燃油与空气混合的促进作用主要发生在油束与燃烧室壁面碰撞以后。 展开更多
关键词 柴油机 空气涡流 油束碰壁 直接喷射柴油机
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进气加湿对船用柴油机燃烧和排放的影响 被引量：8
19
作者 张志刚 赵昌普 +2 位作者 王耀辉 孙雅坤 郑尊清 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期436-442,共7页
运用CFD数值模拟软件AVL Fire建立了船用柴油机燃烧过程模型,研究不同相对湿度的进气成分对船用柴油机燃烧和排放特性的影响,并着重研究对NO_x和碳烟排放的影响规律和作用机理.结果表明:随着进气加湿率的增加,缸内压力和燃烧温度均有降... 运用CFD数值模拟软件AVL Fire建立了船用柴油机燃烧过程模型,研究不同相对湿度的进气成分对船用柴油机燃烧和排放特性的影响,并着重研究对NO_x和碳烟排放的影响规律和作用机理.结果表明:随着进气加湿率的增加,缸内压力和燃烧温度均有降低;当加湿率达到100%,时,峰值压力相比进气为干空气时下降0.67,MPa,最高燃烧温度下降220,K;滞燃期和燃烧持续期延长,预混燃烧比例增多;燃烧重心CA50向后偏移,燃烧定容度和热效率下降.NO_x排放不断减少,燃烧火焰温度的降低和水蒸气对富氧区的稀释是NO_x排放下降的主要原因;碳烟排放随着加湿率的增加不断恶化,进气加湿虽然可以促进油气混合、抑制碳烟生成,OH基团加速碳烟前驱物的氧化,但加湿后氧气质量分数的减少和燃烧温度的降低导致碳烟后期氧化能力严重减弱. 展开更多
关键词 船用柴油机 进气加湿 数值模拟 燃烧 排放
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柴油机瞬变过程烟度排放的劣变分析 被引量：8
20
作者 田径 刘忠长 +1 位作者 许允 张龙平 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期125-134,共10页
在一台增压中冷高压共轨柴油机上进行了恒转速增转矩典型瞬变工况下烟度劣变的成因分析,并确定了适用于瞬变工况劣变性能分析的评价参数.研究结果表明:瞬变过程烟度峰值较稳态工况恶化了17.5倍,供油量、转矩和进气量的滞后程度依次增大... 在一台增压中冷高压共轨柴油机上进行了恒转速增转矩典型瞬变工况下烟度劣变的成因分析,并确定了适用于瞬变工况劣变性能分析的评价参数.研究结果表明:瞬变过程烟度峰值较稳态工况恶化了17.5倍,供油量、转矩和进气量的滞后程度依次增大,而减小发动机加载率、增大加载起始点负荷或减小恒定转速均有助于改善发动机瞬变性能劣化程度;表观上供油和供气速率不匹配、低燃烧速率和燃烧相位滞后造成的燃烧劣变在缸内物理场中可以归因于缸内油气混合气驱动能量的不足;与稳态工况相比,瞬态工况的燃烧反应基团在φ-T图碳烟(soot)生成岛中更大的体积比例和更长的停留时间导致缸内局部浓混合气比例增大;缸内油气混合状态与soot生成量呈现出显著的相关性,是造成soot排放恶化的主要原因. 展开更多
关键词 柴油机 瞬变过程 油气混合 燃烧劣变 烟度
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