检索结果-南通市图书馆

作者：贺望德东北大学

学位级别：硕士

金属镍具有优异的性能,广泛应用于生产镍钢和非铁合金及高温合金。FFC法是一种直接电化学还原的新技术,在熔盐中电解固体金属氧化物制备金属或合金已经有广泛研究。目前,用FFC法处理金属硫化物是一个热点研究方向,此前已经有研究者进行... 详细信息

金属镍具有优异的性能,广泛应用于生产镍钢和非铁合金及高温合金。FFC法是一种直接电化学还原的新技术,在熔盐中电解固体金属氧化物制备金属或合金已经有广泛研究。目前,用FFC法处理金属硫化物是一个热点研究方向,此前已经有研究者进行了关于在熔盐中电解还原 CuFeS2、Cu2S、FeS、BaS、WS2、MoS2、TiS2、Al2S3 的研究,证明了 FFC法对固体金属硫化物的适用性和潜力。本文通过在等摩尔的NaCl-KCl熔盐中直接电解高冰镍粉末压片电极,探索并证明了电解高冰镍制备镍金属粉的可行性。利用金属Mo孔腔电极研究了高冰镍熔盐电解的还原机理,建立了固态阴极电极的传质模型,确定了合适的工艺条件。电流效率η为92.04%,能耗为2.89kWh/kg-Ni,电解得镍金属纯度为82%左右。主要研究内容和结论如下:（1）利用金属Mo孔腔电极研究了高冰镍粉末在NaCl-KCl熔盐中的循环伏安行为,并结合XRD、SEM表征手段确定了其三个还原峰分别为:熔盐阳离子插入反应、硫化镍的还原、硫化铜的还原;（2）利用Mo网包裹的双层三明治结构,研究了高冰镍粉末压片电极在NaCl-KCl熔盐中各个电位下恒电位电解的i-t曲线及其对应的电解池电压,确定了模拟工业电解的槽电压为2.4 V;（3）得出了电解还原适宜的工艺条件:电压2.4 V,压制压力10 MPa,电解温度750℃,电解时间1h,装配方式采用改良后的双层三明治结构。

关键词：熔盐电化学高冰镍镍

旋转圆盘电极测量铝电解质中氧化铝浓度的研究

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旋转圆盘电极测量铝电解质中氧化铝浓度的研究

作者：任可用东北大学

学位级别：硕士

旋转圆盘电极是能够将流体动力学方程和对流-扩散方程在稳态时严格解出的少数几种对流电极体系的一种。这种电极具有易于建立均一、稳定的表面扩散状态的优点,因此在常温水溶液和非水溶剂的电化学研究中应用广泛。然而,尽管圆盘电极技... 详细信息

旋转圆盘电极是能够将流体动力学方程和对流-扩散方程在稳态时严格解出的少数几种对流电极体系的一种。这种电极具有易于建立均一、稳定的表面扩散状态的优点,因此在常温水溶液和非水溶剂的电化学研究中应用广泛。然而,尽管圆盘电极技术具有如此显著的优点,但其在高温熔盐电解质中的应用却很少见有人研究。为此,本课题尝试设计一种能适用于高温冰晶石熔盐电解质研究的旋转圆盘电极,并对其在常温和高温的测量性能进行校验,同时探索研究了利用旋转圆盘电极技术测量铝电解质中的氧化铝浓度。在设计可用于高温冰晶石电解质的旋转圆盘电极时,最关键的任务是找到一种合适的电极和绝缘套制作材料。本文设计的旋转圆盘电极选择高纯石墨作为圆盘电极材料,以热压氮化硼作为绝缘保护套材料,同时选择310S不锈钢作为旋转轴材料,且以500w的异步交流电机作为圆盘电极的转动马达。旋转圆盘电极的转速可通过变频器调控,且电极转速可在0-1450r/min之间连续可调。旋转圆盘电极的测量性能的优劣是通过常温0.1mol/L的NaCl水溶液体系和947℃下分子比为2.2的NaF·AlF3-5wt%CaF2-5wt%LiF-1 wt%Al2O3熔盐体系中进行校验的。在0.1mol/L NaCl溶液研究体系中,以旋转圆盘电极为研究电极,铂电极为辅助电极,甘汞电极为参比电极,利用线性扫描伏安法测量了不同转速下的的阴极稳态极化曲线。实验发现,测得的极限电流值随圆盘电极转速的增大而变大,且测得的id-ω1/2的关系盐线为一条过原点的直线id=4.1ω1/2,且曲线满足Levich方程。这说明旋转圆盘电极在常温水溶液测量当中具有优良的测试性能。在分子比为2.2的NaF·AlF3-5wt%CaF2-5 wt%LiF-1 wt%Al2O3体系中,以旋转圆盘电极为阳极,石墨坩埚为阴极,铂电极为参比电极,利用线性扫描伏安法测量了不同转速下的阳极临界电流。实验发现,测得的阳极临界电流值也随电极转速的增大而增大,同时测得的ic-ω1/2的关系为过原点的直线ic=0.254ω1/2,满足Levich方程。这说明该旋转圆盘电极在高温熔盐中也具有优良的测试性能。利用旋转圆盘电极测定氧化铝在分子比为2.2的NaF·AlF3-5wt%CaF2-5wt%LiF-Al2O3熔盐体系中的浓度时,分别对Al2O3含量为1wt%、2wt%、3wt%和4wt%的铝电解质进行了线性伏安扫描。结果表明,临界电流密度随熔盐中的Al2O3浓度的增加而变大,且临界电流密度与Al2O3的浓度呈线性直线关系,关系式为ic=0.218Al2O3wt%+3.345。

关键词：旋转圆盘电极线性扫描伏安冰晶石体系临界电流密度氧化铝浓度

船用柴油机活塞内冷却腔性能优化及振荡强化冷却机制研究

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船用柴油机活塞内冷却腔性能优化及振荡强化冷却机制研究

作者：徐明焘华中科技大学

学位级别：硕士

随着内燃机的强化程度不断提高,活塞作为大功率柴油机的重要零部件,工作时承受着高热负荷。需要对其进行有效冷却,降低热负荷,以保证中高速船用柴油机的正常运转。为了提高大功率柴油机活塞中双腔式内冷却腔的换热性能,以及揭示内冷却... 详细信息

随着内燃机的强化程度不断提高,活塞作为大功率柴油机的重要零部件,工作时承受着高热负荷。需要对其进行有效冷却,降低热负荷,以保证中高速船用柴油机的正常运转。为了提高大功率柴油机活塞中双腔式内冷却腔的换热性能,以及揭示内冷却腔中振荡强化冷却机制,作者采用数值模拟和可视化实验相结合的研究方法。主要研究内容及结论如下:根据实际活塞内冷却腔的三维模型以及边界条件,建立了模拟活塞内冷却腔振荡冷却的CFD模型,并且详细阐述了本文的数值模拟方法。同时,设计并搭建了高度近似单缸柴油机的ZD270活塞振荡冷却试验台,利用试验台进行了活塞振荡的可视化实验研究,获得了透明活塞中润滑油的振荡流动图像,并与数值模拟结果吻合良好。计算一系列改变入口管面积的模型方案,逐步寻找到活塞内冷却腔的优化方向。根据“多进多出”优化方向,通过一系列单变量因素方案计算,得出了内冷却腔换热性能大幅提高的最佳方案。结果表明,改进后的内冷却腔壁面换热系数整体提高了24%,完成了某大型船用柴油机振荡冷却能力的优化。最后进行了双腔式内冷却腔的振荡强化冷却机制研究,将振荡冷却过程进行了分解和剖析,详细研究了活塞振荡冷却中对流换热系数的具体构成,揭示了进出口流量和润滑油填充率对换热系数的影响规律。通过对计算结果的数据分析,并根据对流传热理论,提出了一种分解对流换热系数的方法,便于量化振荡强化传热以及分析其影响规律,对于今后活塞内冷却腔的结构优化具有指导意义。

关键词：柴油机活塞内冷油腔振荡流动传热数值模拟

掺水乳化柴油喷雾燃烧特性的定容弹可视化研究

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掺水乳化柴油喷雾燃烧特性的定容弹可视化研究

作者：陈雄华中科技大学

学位级别：硕士

随着汽车保有量的不断增加,内燃机产生的污染物越来越多,使内燃机成为最主要的污染源之一;巨大的原油消耗,也给能源安全提出了严峻的考验。解决内燃机排放和燃油短缺问题,需要不断提高内燃机的性能并寻找新的可替代能源。掺水乳化柴油... 详细信息

随着汽车保有量的不断增加,内燃机产生的污染物越来越多,使内燃机成为最主要的污染源之一;巨大的原油消耗,也给能源安全提出了严峻的考验。解决内燃机排放和燃油短缺问题,需要不断提高内燃机的性能并寻找新的可替代能源。掺水乳化柴油是在纯柴油中添加一定量的乳化物和乳化剂而形成的一种含油乳状液体。研究表明,水的汽化潜热大,可以适当的降低缸内燃烧温度,从而降低NOx的排放;水煤气反应的存在,可以有效降低缸内碳烟的生成;另外,掺水乳化柴油高温下喷射发生的微爆作用有助于燃油和空气的混合,促进PM排放物的降低。因此,进行掺水乳化柴油的喷雾燃烧研究,有利于进一步降低柴油机的排放水平。首先,本文利用新研制的定容弹系统,进行了掺水乳化柴油的喷雾特性研究。利用纹影法和高速摄影技术记录乳化柴油的喷雾过程,利用MATLAB软件进行喷雾数字图像的后处理。研究了掺水乳化柴油中,不同含水量、环境背压、喷射压力对喷雾特性的影响规律。结果表明:燃油的贯穿能力随着含水量的增大而增大,但喷雾锥角随着含水量的增大而减小,其喷雾体积和面积也随含水量的增大而减小;环境背压越大,掺水乳化柴油的贯穿距越小,喷雾锥角越大,其喷雾体积和面积越小;喷射压力越高,乳化油的喷雾贯穿距越大,喷雾锥角越小,而喷雾体积和面积越大。随后,进行掺水乳化柴油的燃烧特性实验,不仅进行了乳化柴油与纯柴油的燃烧特性对比,还研究了环境温度,环境密度,环境含氧量和喷射压力对乳化柴油燃烧特性的影响。结果表明,与纯柴油相比,掺水乳化柴油的燃烧持续期更短,升举长度更长,火焰面积更小,火焰亮度和碳烟产生速率更低。环境温度越高,升举长度越小,火焰亮度和面积越大,火焰高亮度区域分布更集中,发光持续期越长,且火焰传播速度更快。环境密度越低,升举长度越长,火焰亮度和面积都越小,其火焰传播速度峰值也更低,放热率峰值出现时刻越滞后,且越小。环境含氧量越低,抑制了燃油喷雾的燃烧,升举长度越长,燃烧滞燃期和持续期更长,火焰亮度和面积更小。喷射压力对掺水乳化柴油燃烧特性的影响很大,喷射压力值越高,燃烧发光滞燃期和持续期越短,火焰亮度和面积也越小,火焰升举越长,且有更大的锋面传播速度。燃油燃烧放热量与喷射压力成线性关系,喷射压力越高,燃油燃烧放热速度越快,放热率峰值更大,更早出现。

关键词：乳化柴油喷雾特性燃烧特性定容弹可视化

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汽油机爆震影响规律模拟研究

汽油机爆震影响规律模拟研究

作者：李浩华中科技大学

学位级别：硕士

在能源紧张和环境恶化的国家大环境下,汽油机作为乘用车的主要动力,其燃油经济性已成为制约汽油机进一步发展的瓶颈。究其根本,汽油机的燃油经济性主要受制于汽油机的压缩比,而爆震则限制了压缩比的提高。爆震是汽油机特有的一种不正常... 详细信息

在能源紧张和环境恶化的国家大环境下,汽油机作为乘用车的主要动力,其燃油经济性已成为制约汽油机进一步发展的瓶颈。究其根本,汽油机的燃油经济性主要受制于汽油机的压缩比,而爆震则限制了压缩比的提高。爆震是汽油机特有的一种不正常燃烧现象,燃烧过程中火焰前锋变得极不规则,火焰传播速率急剧增大;在发动机上则表现为发出金属敲击声,气缸盖温度上升,冷却系统过热等现象。强烈爆震发生后,汽油机性能迅速恶化,会引起一系列的问题。因此,研究各种因素对爆震倾向的影响规律,从而发现抑制爆震的合适措施,对于汽油机性能进一步提高具有十分重要的意义。作者以某汽油机为研究对象,在实验测量的基础上,利用CFD手段来研究各种因素对汽油机爆震倾向的影响规律。首先,本文搭建爆震试验平台,进行某汽油机的爆震测量实验,通过获取的汽油机各工况下缸压信号,获得该工况下发动机的爆震强度信号。通过爆震实验结果可知,该汽油机最大连续工况下爆震倾向最强烈,故而本文将以该汽油机的最大连续工况作为研究工况,以该工况的实验数据作为三维数值模拟标定的基础。其次,本文根据实验数据,进行了最大连续工况下爆震数值模拟标定。为了确保爆震数值模拟的可信性,本文分别针对不同过量空气系数和不同点火提前角的爆震倾向进行了标定。结果表明,缸内燃烧数值模拟可以验证推迟点火提前角和提高燃空当量比等传统抑制爆震方法的有效性,表明模拟爆震倾向的可信性。最后,本文利用标定后的三维燃烧模型,分别研究了进气压力、进气温度、进气滚流、点火能力、点火持续期和燃烧室壁面温度等参数对汽油机缸内爆震倾向的影响,模拟研究结果表明,进气压力、进气温度、进气滚流以及点火能力对爆震倾向的影响较大,而点火持续期和燃烧室壁面温度对爆震倾向的影响相对较小。在实际应用中,可采用进气中冷,并适当降低进气滚流强度,对点火系统选用多点点火并适当延长点火持续期,适度加强缸套壁面的冷却效果等技术来降低该汽油机的爆震倾向。

关键词：汽油机爆震三维模拟影响因素影响规律

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船用柴油机活塞振荡流动可视化研究

船用柴油机活塞振荡流动可视化研究

作者：郭凯华中科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着各类新技术在柴油机上应用,柴油机的强化程度随之提高,导致柴油机的热负荷和机械负荷急剧升高。活塞是柴油机的核心部件之一,承受着较高的热负荷,是最容易失效的零部件之一,因而需要对活塞采取足够的强化冷却,以确保其可靠... 详细信息

近年来,随着各类新技术在柴油机上应用,柴油机的强化程度随之提高,导致柴油机的热负荷和机械负荷急剧升高。活塞是柴油机的核心部件之一,承受着较高的热负荷,是最容易失效的零部件之一,因而需要对活塞采取足够的强化冷却,以确保其可靠性。为了提高某大型高功率密度船用柴油机的活塞冷却能力,本文搭建了活塞振荡实验台,基于可视化技术,研究了不同状态下大功率柴油机活塞冷却油腔内润滑油的振荡形态,揭示了活塞振荡冷却腔内多相流的流动规律,主要内容以及相应结论如下:设计并搭建活塞振荡冷却试验台主体,用于模拟真实发动机的活塞运动规律。试验台包括透明活塞、曲轴连杆机构、二阶平衡机构、机架、润滑系统和振荡腔上油机构,台架运行可靠,可以进行相关试验的进行。设计了振荡试验台的测量系统的硬件架构,具体包括可视化测量系统和试验台测控系统,以实现试验台架各类工作参数的测量和高速摄像机的精确触发,进而清晰地拍摄不同工作参数下的活塞冷却油腔内润滑油的振荡形态。根据活塞振荡试验台的功能要求和测控系统硬件架构,基于u C/OS-III实时操作系统,在STM32单片机进行了相应的测控系统软件开发;并在上位机上进行了测控软件的开发。具体完成了活塞冷却油腔的进油压力、进油流量、试验台转速以及曲轴相位的测量;精确地按曲轴相位触发高速摄像机进行振荡形态的拍摄;以及下位机和上位机之间的无线通讯功能。基于上述软件开发,试验台测控系统可以实时地采集各个传感器的数值,通过无线局域网发送到上位机,并可以根据上位机指令,精确地按照曲轴相位触发高速摄像机,实现目标曲轴相位下的振动形态采集。上位机上的Lab VIEW程序还能实现采集数据的显示、保存以及移动设备监测等功能。进行试验台不同工作状态下的振荡形态采集后,基于MATLAB进行了振荡形态图像的数字处理。基于Canny算法提取了透明活塞的边界,去除与振荡形态分析无关的背景及噪音,并以透明活塞边界为坐标系,作为后续振荡形态分析的基点。使用Labelme标注工具,进行了气液相界面的识别和划分,进一步根据气液相边界,使用Image-Pro Plus计算了气相的面积和中心点,并据此计算了最大气相相对面积、总气相占比、气相整体相对中心、气相运动速度等参数。基于SIFT算法提取了图像的特征点,根据特征点的匹配情况计算了各个曲轴转角下图像序列的相似比,用于度量气液相振荡流动的强度。根据图像信息,具体分析了试验台转速和进油压力对气液相分布的影响规律,具体包含不同工况下外油腔填充率的变化规律,气相的破碎与聚合规律,单循环内气液相的振荡规律以及气相运动速度变化规律;进一步总结了转速和进油压力对润滑油振荡强度的影响,为内冷油腔的结构优化提供了技术支持和优化方向。

关键词：内冷活塞振荡形态可视化图像处理 STM32单片机 LabVIEW

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非标结晶氯化铝除杂制备超细氧化铝工艺研究

非标结晶氯化铝除杂制备超细氧化铝工艺研究

作者：杨岚婷东北大学

学位级别：硕士

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熔盐电解法制备铝锆中间合金

熔盐电解法制备铝锆中间合金

作者：丁晨亮东北大学

学位级别：硕士

铝锆合金具有高强度、高韧性、良好的耐蚀和抗再结晶性能等优良性能,在航空航天、核能、输电线路以及高速列车等领域有广泛的应用。合金中Zr元素最经济有效的添加方式是通过Al-Zr中间合金熔配加入,然而现有的Al-Zr中间合金制备方法存在... 详细信息

铝锆合金具有高强度、高韧性、良好的耐蚀和抗再结晶性能等优良性能,在航空航天、核能、输电线路以及高速列车等领域有广泛的应用。合金中Zr元素最经济有效的添加方式是通过Al-Zr中间合金熔配加入,然而现有的Al-Zr中间合金制备方法存在成本高及合金成分不稳定的问题。本文以此为出发点,选择在冰晶石-碳酸锆和冰晶石-氧化锆熔盐体系制备铝锆中间合金,并研究了两者溶解行为和还原过程的差异,同时设计了一套连续制备铝锆合金的装置。采用等温饱和法分析研究了碳酸锆和氧化锆在2.2NaF·AlF3-5wt%CaF2熔盐体系中的溶解行为,结果表明,980℃下,Zr(CO3)2经过1h达到溶解平衡,此时熔盐中Zr含量为3wt%,而ZrO2经过2h才能达到溶解平衡,Zr含量为l.3wt%。由此可见在溶解度和溶解速度方面,Zr(CO3)2相对于ZrO2具有很大优势。熔盐电解法制备Al-Zr中间合金具有电化学还原和铝热还原两种还原机制。研究发现,在熔盐电解槽中制备合金过程中,通电与否对合金Zr含量影响不大,但是通电能够使合金中Zr元素分布更均匀。在铝液-熔盐还原法制备铝锆中间合金过程中熔盐成分、反应时间对合金制备具有影响,研究结果表明,随着熔盐分子比的提高,ZrO2的溶解速度和溶解度均有所提高,从而增加了合金Zr含量;通过探究还原时间对Al-ZrO2和Al-Zr(CO3)2还原体系制备铝锆中间合金的影响,结果表明Al-Zr(CO3)2反应体系在还原反应速度和所制备合金Zr含量方面均有优势,所制备合金底部Zr含量最高能达到13.0wt%,合金相为Al3Zr,而合金上部Zr含量约为2wt%,与Al-ZrC2体系所制备合金相形态相似,Zr(CO3)2取代ZrO2参与铝液-熔盐还原反应进行铝锆中间合金的制备是可行的。另外,本研究设计并制造了连续型熔盐电解槽,并进行了铝锆中间合金的制备。实验结果表明,制备的铝锆中间合金中Zr元素含量在0.646-1.15%之间,合金能够顺利得到取出。

关键词： Al-Zr中间合金 Al3Zr Zr(CO3)2 铝液-熔盐还原法熔盐电解法

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高强化柴油机缸盖火力面温度预测模型研究

高强化柴油机缸盖火力面温度预测模型研究

作者：王桦彬华中科技大学

学位级别：硕士

由于社会发展与国防建设的需要,军用柴油机强化程度越来越高,故气缸盖热负荷越来越大,其火力面热裂问题频繁发生,气缸盖可靠性与耐久性的问题日益严重。实现气缸盖火力面温度场的实时监控与冷却优化,刻不容缓。气缸盖火力面温度难以测量... 详细信息

由于社会发展与国防建设的需要,军用柴油机强化程度越来越高,故气缸盖热负荷越来越大,其火力面热裂问题频繁发生,气缸盖可靠性与耐久性的问题日益严重。实现气缸盖火力面温度场的实时监控与冷却优化,刻不容缓。气缸盖火力面温度难以测量,而外侧温度却容易测量和实现实时监测。因此,通过热网络模型,建立起气缸盖火力面温度与外侧温度之间的联系,利用测量外侧温度反推出火力面上的温度,就可以实时了解气缸盖火力面的温度情况,实现实时监控与冷却优化,提高柴油机的耐久性与可靠性,这具有十分重要的应用价值。本文采用试验、三维流固耦合数值模拟与热网络数学建模三者结合的方法,研究气缸盖火力面温度场分布,建立起热网络模型,其主要工作内容及结论如下:首先,本文进行气缸盖热负荷试验,分别进行2100r/min,1900r/min,1700r/min,1500 r/min和1300 r/min转速下满负荷试验,测得每个工况下特定21个点的温度值以及其他工况参数和冷却系统的工作参数。其次,本文利用AVLIRE软件进行该型柴油机气缸盖与冷却水套的流固耦合数值模拟,根据模拟得到的温度场与试验测得的数据进行对比,结果表明实验测得的温度与模拟得到的温度之间误差均小于5%,两者数据可靠,可作为数学建模基础。然后,本文利用2100 r/min至1500 r/min工况下的模拟数据进行了热网络建模工作,并实现参数化。选择三种不同的传热路径,进行数值计算,表明不同工况下气缸盖整体传热稳定,波动较小。根据得到的关系式,利用1300 r/min工况下的数据进行标定,结果表明三种方案得到的计算值与模拟值的拟合程度很高,误差均很小。而方案三的误差更小,数据利用率更高,抗干扰能力更强,故一般选取方案三作为传热路径选取的方案。最后,在已有的热网络模型基础上进行拓宽,选择综合传热路径的方案进行计算。结果表明拓宽模型得到的计算值与模拟值的拟合程度非常好,其气缸盖底部温度场分布更加完善,测量点便于测量,稳定性加强。

关键词：强化柴油机热网络法气缸盖数学模型火力面温度

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重型柴油机燃烧室油气参数优化分析

重型柴油机燃烧室油气参数优化分析

作者：白国军华中科技大学

学位级别：硕士

柴油机以其功率范围大,扭矩输出高,燃油消耗率低等优点,长期以来一直占据着重型动力装置界的统治地位。内燃机排放物所带来的环境污染问题受到高度关注,尤其是十三五规划以来,国家又进一步加大了对环境的整治力度,更加严格的国六排放法... 详细信息

柴油机以其功率范围大,扭矩输出高,燃油消耗率低等优点,长期以来一直占据着重型动力装置界的统治地位。内燃机排放物所带来的环境污染问题受到高度关注,尤其是十三五规划以来,国家又进一步加大了对环境的整治力度,更加严格的国六排放法规促使内燃机行业进一步加强内燃机性能和燃烧研究,以提高内燃机的动力性、经济性及燃烧热效率,同时产生更少的排放污染物。本文以某船用重型柴油机为研究对象,基于发动机台架实验数据,分别进行该发动机的整机性能模拟以及燃烧室内流动、喷雾和燃烧特性模拟研究。在发动机整机性能模拟中,采用一维性能仿真软件GT-power,进行了该柴油机的整机性能模型的建立并进行了该发动机整机性能模型的标定,而后,进行了柴油机与涡轮增压器的匹配分析,获得较好的增压器匹配。在发动机燃烧室内流动、喷雾和燃烧特性数值模拟中,利用Converge建立该发动机基本型的燃烧室几何模型,通过标定喷雾、燃烧、湍流等子模型,确保了缸内燃烧分析模型的准确性。通过缸内燃烧定量地分析了燃烧室内部的燃油雾化、燃空当量比、燃烧温度、碳烟、NOx等喷雾、燃烧过程参数的分布规律。最后,本文分别基于单因素和正交设计方法,进行了喷油器参数,气流运动参数等燃烧控制参数对发动机燃烧和排放特性的影响研究及优化。在柴油机油气参数的单因素研究中,主要分析了喷油器喷孔数、喷油压力、喷油正时、喷孔夹角、涡流比等参数对燃烧与排放的规律。在正交设计研究中,以柴油机的整体性能为综合优化指标,进行了综合优化分析并获得最优方案。研究结果表明,油气参数对综合指标的影响程度由大到小为:涡流比、喷孔夹角、喷油正时、喷孔数、喷油压力。最佳的匹配方案为6喷孔,喷油压力200MPa,喷孔夹角155°,喷油正时7°,涡流比1.2,相比该发动机的原型机,结构优化后,该发动机优化后的指示功率与优化前相比降低1.31%,油耗增加1.31%,针对NOx排放量,相比优化前降低24.1%,而Soot的生成量相比优化前降低12.7%。

关键词：重型柴油机整机性能喷油参数进气参数优化设计