混合动力汽车的球形发动机热力学过程

介绍球形发动机工作原理及基本结构,研究发动机气缸容积变化规律,进而建立发动机热力学过程理论模型,分析发动机燃烧过程。利用FLUENT开展对比仿真研究,并对发动机燃油喷射过程进行分析。结果表明气缸内部温度与压力曲线的计算结果与仿真结果基本一致,验证了理论模型的正确性。仿真结果显示在燃油喷射过程中,燃油喷射轨迹呈涡团状,引起局部富油,使得燃烧性能变差。     

高功率微波车辆迫停的效应机理分析

通过分析车辆电子控制单元输出的点火开关和燃油喷射信号波形在高功率微波辐射条件下的演变过程，阐明了高功率微波致使车辆发动机熄火的原因。研究结果表明，电子控制单元受到微波辐射扰乱后，点火开关信号发生意外丢失，燃油喷射信号脉冲重复周期迅速缩短，造成发动机气缸内喷入过量燃油，火花塞无法点燃油气混合物，迫使发动机转速下降甚至熄火。通过分析车辆发动机的点火系统工作原理，提出了根据监测车体辐射电磁信号获取车辆易受攻击的敏感频段的试验思路。     

重型车辆柴油机启动工况燃油喷射仿真研究

针对试验手段难以对机械泵燃油喷射规律进行研究的问题,选取某重型车辆柴油机机械喷油泵为研究对象,计入燃油喷射过程的泄漏,建立了其启动工况下的燃油喷射仿真模型。首先,采用蚁群算法对喷嘴平均流量系数进行了修正;然后,利用燃油喷射试验对燃油喷射仿真模型进行了验证;最后,分析了启动工况下的循环喷油量、循环泄漏量占比以及低转速喷油规律的变化情况。结果表明:随着平均转速的增大,喷嘴平均流量系数增大,喷油速率上升,喷油持续期增大,燃油泄漏量占比减小。     

12V150ZL增压发动机燃烧放热规律的研究

本文运用对实测放热速率曲线拟合得到的双韦别函数放热速率表达式,结合工作过程的数值模拟计算,研究12V150ZL增压发动机在标定工况燃油量时的燃烧放热速率的变化规律,预测燃烧过程对发动机性能指标的影响.为评价和完善12V150ZL增压发动机的燃烧过程提供理论依据.     

球形破片侵彻明胶运动模型及破片参数敏感性分析

为揭示球形破片对人体组织致伤机理,以明胶作为人体组织的替代物,基于动态空腔膨胀理论,考虑球形破片未完全侵入阶段的速度衰减,建立了球形破片侵彻明胶的分段运动理论模型,研究了球形破片侵彻明胶的运动规律。通过钢球和钨球侵彻明胶的实验验证了模型的正确性,求解了模型中的最优阻力系数。分析了理论计算过程中的误差来源,并推导得到了无量纲侵彻深度的表达式。利用Sobol′法进行了球形破片参数(直径、密度和速度)对侵彻深度影响的敏感性分析。结果表明：运动模型能够较好地模拟球形破片的运动规律;低密度的球形破片在未完全侵入阶段的速度衰减不能忽略;球形破片参数对侵彻深度影响的敏感性由高到低依次是速度、密度和直径。     

柴油机喷油器积碳对燃烧影响的研究

针对喷油器积碳影响喷油及燃烧的问题,采用试验与仿真相结合的方法研究了喷油器积碳对喷油速率、喷雾特性和燃烧特性的影响。基于喷油泵试验台架,对干净、积碳喷油器分别开展了喷油和喷雾试验,得到了燃烧仿真模型的边界条件。通过converge软件建立三维燃烧模型,仿真分析了不同喷油器的燃烧特性。结果表明:在1 400、2 000 r/min时,与干净喷油器相比,积碳喷油器的喷油速率峰值点提前0. 08 ms,喷雾贯穿角在初期较大,稳定后较小,喷油速率峰值分别减小了11. 8、12. 1 mg/ms,喷雾贯穿距分别增大了22. 4、13. 75 mm;积碳喷油器的缸压峰值分别减小了0. 3、0. 2 MPa,燃烧放热率峰值分别减小了40. 7、10. 2 J/℃A,燃烧放热率峰值相位分别提前0. 1℃A,累积燃烧放热率达到50%时的相位值分别延迟0. 5、0. 1℃A;积碳喷油器的着火始点迟,缸内高温体积小,在1 400 r/min时,气缸底部燃油先燃烧,在2 000 r/min时,气缸底部燃油后燃烧;当曲轴转角-6℃A时,积碳喷油器的缸内燃空当量比小。     

数值模拟气/气喷嘴速度比对燃烧性能的影响

为研究应用于全流量补燃循环发动机的不同气/气喷嘴得到的燃烧流场,通过求解NavierStokes方程组,对不同燃料与氧化剂速度比下的流动燃烧过程进行了数值计算,计算结果与实验结果吻合。仿真结果表明:增加速度比能使燃烧火焰面提前,燃烧效率变大。如果发动机的长度受到限制,可以适当增加速度比以实现高效燃烧。     

柴油机燃油喷射系统故障的数值模拟计算

采用数值模拟的方法对燃油喷射系统的工作过程作了简要的理论分析 .以典型的 135型柴油机燃油喷射系统为研究对象 ,在合理假设的基础上 ,建立了燃油喷射系统的数学模型 ,并应用特征线法和改进欧拉法 ,对其工作过程进行了初步的数值求解计算 ,模拟了燃油喷射系统部分常见故障时的工况     

单组元姿控动力系统动态过程仿真研究

以单组元姿控动力系统为研究对象研究多台不同推力量级发动机工作时的动态过程.基于模块化建模,在MWorks软件平台上二次开发了包含液体管路、电磁阀、反应室等单组元姿控动力系统典型组件的动力学模型,搭建了动力系统中发动机起动、关机、脉冲工作等动态过程仿真模型,并通过试车数据验证了仿真模型的正确性与有效性.在单组元动力系统中...     

超高压共轨系统燃油喷射控制

为实现超高压燃油喷射,设计了采用两位三通电磁阀控制的燃油增压器,并分析了其工作原理;利用AMESim建立了燃油增压器的仿真模型,分析了燃油增压器的动态特性以及关键参数对其性能的影响;建立了超高压共轨系统的仿真模型,研究了超高压喷射条件下的喷油特性以及喷油规律控制。研究结果表明:超高压共轨系统通过控制燃油增压器可获得超高压燃油,通过控制燃油增压器电磁阀和喷油器电磁阀的工作时序,可灵活改变喷油率形状,获得更加灵活的喷油规律。     

工作环境对发动机本体热负荷的影响

为了研究发动机工作环境对发动机本体热负荷的影响,以某型发动机为对象,采用缸内燃烧与冷却系统传热耦合计算方法,建立了温度和大气压力对发动机本体部件热负荷数值仿真模型。通过发动机热平衡台架试验验证了模型最大误差为9.1%,实车试验验证模型最大误差为6.2%。计算表明:发动机出口冷却水温度随环境温度和海拔升高而升高;环境温度46℃时的缸内活塞最高温度比-43℃时升高了15.4%,汽缸套最高温度升高15.5%;海拔高度每升高1 km,活塞最高温度升高1.04%,汽缸套温度升高0.95%。     

基于正交试验设计的内燃机缸套和活塞环磨合过程数学模型的建立

在对内燃机缸套和活塞环磨合过程进行试验研究的基础上,提出了基于正交试验设计的内燃机缸套-活塞环磨合过程磨损量和磨合时间的数学模型,并对试验结果进行了多元正交多项式回归分析,进而利用磨合过程的数学模型分析了各影响因素对磨合过程的影响.磨合模型的建立对确定合理的磨合时间和磨合规范,提供了理论和方法的依据.     

纳米复合自修复添加剂发动机台架试验研究

通过WD615．67行车用6缸柴油机发动机台架试验,研究了含有纳米铜材料的纳米复合添加剂对发动机动力性能的影响,试验前后对发动机主要摩擦副尺寸进行了测量。结果表明,纳米复合添加剂对发动机不同材料的摩擦副均有较好的抗磨效果,特别是在缸套等摩擦部位出现了“负磨损”,实现了摩擦副表面的原位动态自修复。添加纳米复合添加剂后有效地降低了比油耗,减少了机械功率损失, 提高了发动机的功率,改善了发动机的动力性能。     

基于瞬时转速多特征融合的内燃机各缸工作状态识别

为分析内燃机瞬时转速波动过程与各缸工作相位的对应关系,进而识别各缸工作状态,提出了基于硬件计数原理的内燃机瞬时转速精确测试方法,在某自行火炮发动机上测取了发动机正常工作、燃烧不良和失火工况下的瞬时转速信号。对信号进行频谱分析,并利用分频带滤波方法分离出电调信号和各缸做功冲击信号,进而提出5个特征参数并计算各特征参数的相对偏差和偏差极性,最后根据不同特征参数的相对偏差幅值和偏差极性分布规律判别各缸工作状态并定位状态异常缸。     

柴油机本体冷却水流动与传热CFD仿真研究

以某型高功率密度(HPD)柴油机基础样机为研究对象,应用CFD仿真方法研究该样机本体内冷却水的流动与传热过程,得到该样机冷却水流动与传热的阻力参数和热力学参数,为下一步结合水泵、水散热器等进行冷却系统的优化匹配提供参考依据。     

基于GT-Power的柴油机环境适应性研究

分析了大气温度和压力变化对柴油机性能的影响；采用GT-Power软件对柴油机缸内工作过程进行模拟计算，并通过柴油机台架试验对仿真模型进行校核；经计算得到：随着大气温度的升高，缸内最高爆发压力和柴油机功率降低，燃油消耗率升高；随着大气压力的升高，缸内最高爆发压力和功率增大，燃油消耗率降低。研究结果可为研究柴油机对复杂环境的适应性提供参考依据。     

基于信息神经网络的内燃机故障诊断方法

在统计概率基础上建立了信息神经网络 ,探讨了利用该网络诊断内燃机故障的方法 ;并在 1 2 1 50L内燃机上进行了模拟故障的诊断试验。试验结果表明 ,该方法是可行的。     

不可逆定常态流热机的有限时间热力学最优化

在考虑工质与热源间热阻损失的内可逆热机模型基础上,用一常数项表示热漏损失,用一常系数项表示循环中除热阻和热漏外的其余不可逆性（如摩擦、涡流、非平衡等）,建立了一个不可逆定常态能量转换卡诺热机模型,并对其进行有限时间热力学分析,导出循环的最佳功率与效率关系,并得到了最大功率及其相应的效率和最大效率及其相应的功率。由此模型可准确描述各种不可逆性对热机性能的影响。由此得到的热机功率效率特性与实际热机特性相同。     

环形串联直缸发动机配气系统设计

环形串联直缸发动机具有功率密度高、惯性力小等诸多优点,但其运行时气缸转子始终绕输出轴周向转动,使得传统发动机静态的配气方法不再适用。因此,研究设计一种能够满足该型发动机进排气需求的新型配气系统意义重大。针对该型发动机独特的环形串联结构和差速运动特性,研究了各转子气缸的容积变化规律,分析了各转子气缸进排气相位与转子转角之间的关系,创新设计了一种基于气道复用的动态位置配气系统。根据二冲程发动机配气方案设计加工了配气系统零部件,并通过高压气动实验完成了对该型发动机的动态进排气过程。实验结果表明,当给定外加驱动气压0.25 MPa时,发动机能够以约200 r/min的速度稳定运转,有效验证了该配气系统的可行性。