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内燃机工程 2020年第5期41卷 40-47页

作者：张韦包广元彭益源陈朝辉蒋倩昱宗广成昆明理工大学云南省内燃机重点实验室昆明650500 昆明云内动力股份有限公司昆明650500

构建单螺旋气道柴油机的气道气门气缸的计算机辅助设计(CAD)模型,开展油流法稳流试验及不同截面涡流比测量,并进行计算流体力学(CFD)模拟,利用试验结果验证CFD计算,分析缸内近壁面的流场及气缸不同截面涡流比的变化。结果显示:采用质量... 详细信息

构建单螺旋气道柴油机的气道气门气缸的计算机辅助设计(CAD)模型,开展油流法稳流试验及不同截面涡流比测量,并进行计算流体力学(CFD)模拟,利用试验结果验证CFD计算,分析缸内近壁面的流场及气缸不同截面涡流比的变化。结果显示:采用质量比为8∶8∶3的甲基硅油、油酸、铝粉的油剂配方所显示的缸内近壁面流场信息最为清晰完整;距进气口最近的气缸内近壁面形成气流高流速区,高流速区面积会随着气门开度的增大而增加,在高流速区域气缸壁面润滑油膜厚度减小,存在磨损加剧的风险。在进气过程中,随着气门开度逐渐增大,缸内的涡流比会逐级提升;随着涡流比测量面逐渐远离缸盖,各测量面的涡流比逐渐降低。

关键词：螺旋进气道近壁面流场涡流比油流法稳流测试

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导管桨近水平壁面流场特性DDES模拟

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2022年第6期52卷 134-141页

作者：张嶔郭子康刘永辉赵昌宇许情中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中国海洋大学实训中心山东青岛266100

为研究导管桨受水平壁面影响的流场特性,并为处理港池或航道内的局部冲刷提供理论上的参考,本文采用延迟分离涡模拟(Delayed detached eddy simulation,DDES)和滑移网格AMI(Arbitrary mesh interface)相结合的方法对在水平壁面影响下系... 详细信息

为研究导管桨受水平壁面影响的流场特性,并为处理港池或航道内的局部冲刷提供理论上的参考,本文采用延迟分离涡模拟(Delayed detached eddy simulation,DDES)和滑移网格AMI(Arbitrary mesh interface)相结合的方法对在水平壁面影响下系泊和进速系数J=0.4的水平导管桨和7°倾斜导管桨进行了数值模拟。通过模拟分析发现,水平壁面对导管桨尾流有吸附作用,且对于系泊状态下的水平导管桨影响更为明显。相较于水平导管桨,倾斜导管桨受壁面影响作用出现在尾流较后阶段。对于有进速的倾斜导管桨,其尾流受斜流的影响大于受水平壁面的影响。

关键词：导管桨涡延迟分离涡模拟近壁面流场尾流特性

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实现柴油机缸内进气充量分层的进气道设计

实现柴油机缸内进气充量分层的进气道设计

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作者：包广元昆明理工大学

学位级别：硕士

柴油机缸内气流运动与燃油喷射之间的密切配合,共同决定缸内燃烧品质。由柴油机进气道所组织的气流运动形式,直接影响了燃油与空气的混合,同时还将对火焰传播速率产生较大影响。本文以YN33单螺旋进气道柴油机为研究对象,进行油流法可视... 详细信息

柴油机缸内气流运动与燃油喷射之间的密切配合,共同决定缸内燃烧品质。由柴油机进气道所组织的气流运动形式,直接影响了燃油与空气的混合,同时还将对火焰传播速率产生较大影响。本文以YN33单螺旋进气道柴油机为研究对象,进行油流法可视化稳流测试;通过试验与模拟相结合,分析了进气与压缩行程的缸内流场演化历程。基于对缸内流场演化历程的分析,重点对螺旋进气道直流段采用正交设计,实现涡流比与流量系数的提升,在此基础上还进行了进气分区缸内气体分层的探索。完成的主要工作如下:基于可视化稳流测试的柴油机缸内流场演化历程分析研究表明:采用质量比为8:8:3的甲基硅油、油酸、铝粉的示踪油流配方,可以较为清晰、完整的显示缸内近壁面流场信息。在进气过程中,随着气门开度的增大,缸内涡流比逐级提升。通过对缸内流场强度演化历程分析可知,进气行程缸内的流场强度的变化主要由进气流动所主导,压缩行程缸内流场强度的变化则主要由活塞运动主导。气缸内气体在进入ω燃烧室的初始阶段会出现涡流半径减小,涡流比加强的现象,压缩过程中活塞运行至上止点附近,此时大部分滚流均被压碎。开展了螺旋气道直流段设计对气道性能的研究,结果表明:同时改变螺旋进气道直流段上偏角、下偏角及直流段长度3个结构参数,使其取值分别为82°、85°和69mm时,缸内涡流比获得最大值4.146,进气量为1.593g,涡流比和进气量相对原机分别提高了26.02%、5.50%。开展了气道不同方案对缸内燃烧、排放特性研究,结果表明:方案9(缸内压力、燃烧放热率)>原机(缸内压力、燃烧放热率)。方案9使得燃烧质量改善,温度峰值、累计放热量分别提高75K、178J,方案1使得燃烧质量恶化,温度峰值、累计放热量分别降低73K、155J。开展了螺旋气道关键结构参数对缸内充量分层的研究,结果表明:从螺旋气道气道右下侧截面进入气缸的进气量最多,占27.3%;左上侧截面的进气量最少,占22.4%。对螺旋气道结构参数进行匹配,在进气道偏转15°时,从螺旋气道进气截面左上侧进入气缸的气体所能形成的进气浓度梯度差最大。

关键词：柴油机螺旋进气道近壁面流场油流法稳流测试充量分层

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