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负阀重叠早喷模式HCCI燃烧数学模型与计算分析

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内燃机工程 2012年第4期33卷 1-8页

作者：桂勇邓康耀石磊上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

针对早喷模式中的排气上止点燃油喷射(ETCI)模式,综合广安博之模型、Bai模型的优点加以改进,并将空间均质燃烧与油膜蒸发燃烧相耦合,建立了一种新型的基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发、燃烧等一系列过程适用于缸内早喷模式的数学模型。利... 详细信息

针对早喷模式中的排气上止点燃油喷射(ETCI)模式,综合广安博之模型、Bai模型的优点加以改进,并将空间均质燃烧与油膜蒸发燃烧相耦合,建立了一种新型的基于喷雾、燃油附壁、油膜蒸发、燃烧等一系列过程适用于缸内早喷模式的数学模型。利用该模型对135单缸柴油机ETCI燃烧模式进行校核计算,并通过试验验证进一步对燃烧过程中的工况参数及调节参数进行了研究。研究结果表明:在ETCI模式下,存在部分油膜附壁,油膜的蒸发主要与缸内的气体温度与壁温有关,且存在明显的两阶段加热过程。累积放热率与排气门关闭时刻和壁温基本呈线性关系,排气门关闭时刻提前10°CA,累积放热率上升约6%;壁温升高50K,累积放热率上升4%。增压压力升高,累积放热率降低,增压压力越大,累积放热率降低的幅度越小。

关键词：内燃机均质充量压燃排气上止点燃油喷射负阀重叠缸内早喷油膜蒸发

进排气一维非定常流动的基本无振荡有限体积法的研究

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内燃机工程 2013年第2期34卷 52-57页

作者：陆霄露邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

采用基本无振荡有限体积法(ENO-FVM)建立了发动机进排气一维非定常流动的离散方程,并用具有精确解的激波管算例验证了该方法的有效性。应用该方法求解了D6114柴油机进排气管内的一维非定常气体流动。在各个工况下,涡前排气压力试验与计... 详细信息

采用基本无振荡有限体积法(ENO-FVM)建立了发动机进排气一维非定常流动的离散方程,并用具有精确解的激波管算例验证了该方法的有效性。应用该方法求解了D6114柴油机进排气管内的一维非定常气体流动。在各个工况下,涡前排气压力试验与计算的平均误差可以控制在5%以内,转速低时误差更小。发动机的各项主要性能参数都和试验吻合得很好。计算结果表明:该方法精度高,而且整个求解过程稳定。

关键词：内燃机基本无振荡有限体积法一维循环模拟

内燃机中一维非定常流动计算的特征线法与有限体积法的比较

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上海交通大学学报 1999年第8期33卷 949-953页

作者：邓康耀上海交通大学动力与能源工程学院

用有限体积法和特征线法分别计算了一台非增压１０缸柴油机的进排气压力波和一台６缸增压柴油机的涡轮入口及压气机出口压力，并与其相应的测量结果对比．结果表明：高速时以上两种方法计算的进气压力波与实测值均存在较明显的偏差，涡... 详细信息

用有限体积法和特征线法分别计算了一台非增压１０缸柴油机的进排气压力波和一台６缸增压柴油机的涡轮入口及压气机出口压力，并与其相应的测量结果对比．结果表明：高速时以上两种方法计算的进气压力波与实测值均存在较明显的偏差，涡轮入口和压气机出口压力、排气压力波和低速时进气压力波均与实测值吻合较好，与特征线法相比，有限体积法计算的压力波更能反映高频部分的变化．还分析了两种方法对网格密度的依赖性和质量守恒计算误差，显示有限体积法均优于特征线法．

关键词：内燃机非定常流动有限体积法特征线法

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二冲程汽油机高空增压功率恢复计算研究

航空动力学报 2009年第7期24卷 1570-1576页

作者：刘博邓康耀上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室上海200240

通过地面试验与高空仿真模拟相结合的方式对二冲程汽油机高空增压功率恢复性能进行了研究.建立了二冲程增压汽油机的仿真计算模型,分析了二冲程汽油机排气系统的特性.针对性的设计了排气管系,合理调整排气管的长度以及收缩膨胀比,促进... 详细信息

通过地面试验与高空仿真模拟相结合的方式对二冲程汽油机高空增压功率恢复性能进行了研究.建立了二冲程增压汽油机的仿真计算模型,分析了二冲程汽油机排气系统的特性.针对性的设计了排气管系,合理调整排气管的长度以及收缩膨胀比,促进了汽油机的扫气过程,弥补了加装增压器带来的排气背压增大缺点.研究了增压后的汽油机在不同海拔处的功率和油耗特性,其输出功率与燃油经济性比原机都有所改善,能够适应高空的工作条件.

关键词：二冲程增压汽油机高海拔功率恢复发动机建模

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柴油机低温燃烧闭环控制及切换过程

上海交通大学学报 2012年第4期46卷 540-544页

作者：曲栓石磊邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

借助于燃烧闭环控制系统,研究了传统燃烧到低温燃烧的切换过程.试验结果表明:基于循环的燃烧闭环控制系统能够跟踪累计放热50%对应的曲轴转角的阶跃输入,并且能很好地抑制转速、负荷、油轨压力和废气再循环(EGR)等系统干扰.在传统燃烧... 详细信息

借助于燃烧闭环控制系统,研究了传统燃烧到低温燃烧的切换过程.试验结果表明:基于循环的燃烧闭环控制系统能够跟踪累计放热50%对应的曲轴转角的阶跃输入,并且能很好地抑制转速、负荷、油轨压力和废气再循环(EGR)等系统干扰.在传统燃烧到低温燃烧的切换过程中,通过燃烧闭环控制系统实时地调节喷油提前角,可以使燃烧相位保持在参考值附近,从而保证了切换过程的燃烧稳定性.

关键词：燃烧闭环控制低温燃烧切换

燃油喷射补偿对柴油CI-HCCI燃烧模式切换过程的影响

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内燃机学报 2013年第1期31卷 9-14页

作者：石磊胡玮邓康耀崔毅上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

针对CI-HCCI双燃烧模式柴油机在燃烧模式切换过程中容易出现平均指示压力(IMEP)波动,工作平顺性差的问题,开展了等负荷燃烧模式切换过程中的燃油喷射补偿策略改善切换过程的平顺性研究.分析了燃烧模式切换过程中的燃烧与工作平顺性特性... 详细信息

针对CI-HCCI双燃烧模式柴油机在燃烧模式切换过程中容易出现平均指示压力(IMEP)波动,工作平顺性差的问题,开展了等负荷燃烧模式切换过程中的燃油喷射补偿策略改善切换过程的平顺性研究.分析了燃烧模式切换过程中的燃烧与工作平顺性特性,探讨了首循环喷油量补偿系数、过渡循环数和喷油量补偿速率对HCCI燃烧负荷下限切换的IMEP波动率的影响规律,优化结果表明采用1.06首循环喷油量补偿系数、3过渡循环数和略小于线性递减补偿速率的喷油方式,可以有效地改善切换过程工作的平顺性,IMEP波动率较直接切换降低73.3%.

关键词：均质压燃燃烧模式切换燃油喷射

相继涡轮增压柴油机推进特性的稳态及瞬态试验研究

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内燃机工程 2011年第6期32卷 68-73页

作者：张哲邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

对某柴油机采用大小涡轮相继增压系统进行了推进特性的稳态及瞬态试验研究。对柴油机分别采用小涡轮增压器、大涡轮增压器以及大小2台涡轮增压器并联3种增压方案进行推进特性的稳态试验,并对试验结果进行了比较分析,确定了该相继增压系... 详细信息

对某柴油机采用大小涡轮相继增压系统进行了推进特性的稳态及瞬态试验研究。对柴油机分别采用小涡轮增压器、大涡轮增压器以及大小2台涡轮增压器并联3种增压方案进行推进特性的稳态试验,并对试验结果进行了比较分析,确定了该相继增压系统的两个切换工况点分别为40%和80%负荷工况。在各切换工况下进行了阀门不同切换时间的瞬态试验,通过分析切换过程中发动机各性能参数的变化,确定了各阀门的开闭顺序及延迟时间:在40%和80%负荷工况点切换时,阀门VCS滞后阀门VTS开启的最佳时间分别为0.6s和0.4s,阀门VCS滞后阀门VTS关闭的最佳时间均为0.2s。

关键词：内燃机柴油机相继涡轮增压推进特性试验

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未着火循环废气改善柴油机冷起动的燃烧

内燃机学报 2012年第3期30卷 227-233页

作者：袁源崔毅彭海勇邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

采用柴油的替代研究燃料正庚烷和压燃式燃烧模型,计算研究了起动阶段引入未着火循环的燃烧产物对下一循环燃烧的影响.未着火循环的燃烧产物与完全燃烧循环有明显不同,其中含有许多未燃燃油和中间活性物质,将其以EGR的方式重新引入气缸... 详细信息

采用柴油的替代研究燃料正庚烷和压燃式燃烧模型,计算研究了起动阶段引入未着火循环的燃烧产物对下一循环燃烧的影响.未着火循环的燃烧产物与完全燃烧循环有明显不同,其中含有许多未燃燃油和中间活性物质,将其以EGR的方式重新引入气缸中能有效改善下一循环的燃烧,计算结果表明,中间活性物质起到了关键作用.进行了EGR影响柴油机起动性能的试验研究,结果表明,起动初期的循环中,引入EGR可以改善燃烧,试验结果验证了计算分析的合理性,为改善柴油机冷起动性能提供了一种新思路.根据正庚烷燃烧的化学动力学理论,结合计算过程中各物质浓度的变化,研究了EGR改善燃烧的机理.

关键词：柴油机废气再循环(EGR) 冷起动燃烧正庚烷

大小涡轮相继增压系统切换过程建模及数值分析

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内燃机学报 2010年第6期28卷 556-563页

作者：钱跃华崔毅邓康耀上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240

建立了大小涡轮相继增压系统瞬态过程仿真分析模型,对切换过程中的喘振现象进行计算分析。试验验证表明,建立的模型能够准确地预测瞬态切换过程中涡轮增压器转速和压力的变化。运用建立的模型,对大小涡轮相继增压不同切换策略进行了计... 详细信息

建立了大小涡轮相继增压系统瞬态过程仿真分析模型,对切换过程中的喘振现象进行计算分析。试验验证表明,建立的模型能够准确地预测瞬态切换过程中涡轮增压器转速和压力的变化。运用建立的模型,对大小涡轮相继增压不同切换策略进行了计算分析,根据增压压力和增压器流量的变化情况,确定最优的控制阀开启与关闭策略,避免压气机的倒流和喘振,缩短切换时间,使切换过程中的压力降减少0.01～0.02 MPa。

关键词：相继增压大小涡轮压气机瞬态模型