柴油机燃用不同乳化率柴油与富氧进气试验与模拟
摘要：在直喷柴油机上采用氧体积分数为21%、22%2、3%和24%进气增氧技术,燃用含水率为0%1、0%、20%和30%（体积比）的乳化柴油,进行试验研究及数值模拟。测试工况为被测发动机的最大扭矩点。试验及模拟结果均表明：在燃用相同乳化柴油,随进气氧体积分数的增加,燃烧始点提前,最大压力增加。在相同进气氧体积分数条件下,着火点随乳化柴油含水率的增加而推后。不同的进气氧体积分数及不同含水率的乳化柴油相互搭配可以控制燃烧室内着火时刻和着火速度。燃用30%乳化柴油,氧体积分数从21%增加到24%时NO排放均不超过原机。20%乳化柴油在22%氧体积分数以下效果较好。10%乳化柴油只是在空气助燃时比原机好。碳烟的排放随氧体积分数的增加而降低,亦随乳化率的增加而降低,使用乳化柴油和进气富氧均可使发动机的碳烟排放低于原机碳烟排放。从缸内温度场分布可知,燃料内的含水率对缸内的低温化学反应影响较大,进气内的氧体积分数对高温反应有较大影响。单缸停缸对内燃机运动机构动力学特性的影响
摘要：为了确定内燃机运动机构最佳动力学特性的停缸方案,建立某V8柴油机曲轴系统、正时齿轮和配气机构柔性动力学耦合仿真模型,通过试验进行相应模型的校核。进行不同单缸停缸方案的运动机构动力学仿真。结果表明,停缸后曲轴角位移幅值明显增加,且以低谐次滚振为主;凸轮轴角位移无明显变化,但配气机构运动特性恶化,机械负荷增大。选择曲轴单双结点振型结点位置附近的气缸,在柴油机高速低负荷时停缸,运动机构动力学特性较好。电控单体泵喷射特性关键影响因素研究
摘要：通过数值模拟揭示了凸轮型线速度、柱塞直径、高压油管长度、高压油管内径等关键影响因素对喷射特性中的喷油压力、循环喷油量、喷油持续期和供油系数的影响规律。利用AMESim建模,对比实验数据验证了仿真模型的准确性。应用实验设计的方法,考虑交互作用,进行了相关性分析,得出各种因素和喷射特性参数之间的相关系数。结果表明各影响因素的单因子及交互作用因子均与喷射特性存在着相关性,且随着转速的变化而呈复杂的变化规律。可变喷嘴涡轮增压器电液控制阀仿真与实验
摘要：根据AVNT控制系统组成及工作原理,建立凸轮位置反馈式AVNT阀的数学模型,分析了控制系统的稳定性和电流-转角特性。仿真结果表明,由幅值裕量、相位裕量和响应时间可知控制系统稳定且具有较好的动态性能。AVNT阀安装到涡轮增压器上,通过曲柄轴转角随输入电流变化的实验,验证了仿真模型的可行性。基于热重分析法的生物柴油-柴油发动机颗粒排放研究
摘要：在直喷式柴油机上进行了不同供油提前角以及生物柴油与柴油以不同比例混合的发动机颗粒排放测试,利用热重分析仪分析了颗粒排放中挥发性有机成分随温度的变化。结果表明,与生物柴油掺混比例相比,在所测试工况,供油提前角的变化对颗粒排放中挥发性有机成分生成量的影响较小,挥发性有机成分生成量随混合燃料中生物柴油掺混比例的增加而增大;蒸发温度在150～180℃范围内的挥发性有机成分最多,并且随生物柴油比例的增大,挥发性有机成分更集中在该温度范围。柴油机Urea-SCR催化器转化效率影响因素研究
摘要：为了研究影响选择性催化还原（SCR）催化器氮氧化物转化效率的主要因素,运用计算流体动力学（CFD）和化学反应动力学的方法,对催化器载体表面的选择性催化还原过程进行了数值仿真和试验验证。结果表明,温度是影响SCR催化器氮氧化物转化效率最主要的因素,SCR催化器的最佳反应温度在350～450℃之间,空速对SCR低温转化效率有一定影响,增加NO2的浓度可提高催化器的转化效率,但NO2与NOx的体积比需控制在50%内。基于软硬件复用的柴油机控制策略研究
摘要：对怠速微调（ISA）、额外动力输出（PTO）和巡航（CCS）功能进行了可复用分析;基于软、硬件复用设计了相应的控制算法,成功地在GD电控柴油机上实现了ISA、PTO和CCS控制功能;通过硬件在环仿真和整车道路实验,对控制算法进行了验证。实验结果表明I,SA、PTO和CCS功能互不干扰,控制效果理想。采用该方法,有效节省了ECU的软硬件资源,减少了开发中的重复劳动,降低了系统成本,从而提高了产品对市场的适应能力。不同入渗水头条件下土壤水分运动数值模拟
摘要：在分析入渗水头对土壤水分入渗影响的基础上,提出了分层计算假定,建立了不同入渗水头作用下土壤水分运动数学模型,并采用差分法进行求解。在室内进行了不同入渗水头土壤水分入渗验证试验,结果表明,模型计算土壤含水率与试验实测值具有较高一致性,最大相对误差为4.8%,表明所建立的不同入渗水头作用下土壤水分运动数学模型是正确的,求解方法是可行的。塿土土壤水力特性空间变异的多重分形分析
摘要：为探讨塿土土壤水力特性的空间分布特征,对杨凌示范区大寨乡小麦与玉米轮作地进行直线分布土壤取样,室内测定了土壤水分特征曲线、饱和导水率、土壤含水率、容重等土壤水力特性,用Brooks-Corey模型对土壤水分特征曲线进行拟合,采用多重分形方法对Brooks-Corey模型参数（θs、α、n）、饱和导水率（Ks）、土壤含水率（θ）、容重（ρ）等进行空间变异性分析。结果表明：在全部采样方向上Ks、α及n的变异性较强,θs、θ及ρ表现为弱变异;不同采样方向上土壤水力特性参数具有多重分形特征;不同采样方向上θs、θ及ρ的多重分形结构较弱,空间变异性不强;不同采样方向上Ks、α及n的多重分形结构明显,广义分形维数分别为0.7～1.90、.6～1.2、0.9～1.1,空间变异性较强,且Ks比α和n具有更为复杂的空间分布结构。根系分区交替滴灌条件下葡萄根系分布特征及生长动态
摘要：采用原位取土法和根系生态监测系统连续两年研究了葡萄的根系空间分布和全生育期根系生长动态,结果表明：葡萄根系在水平方向主要分布在距离树干100 cm的范围内,占到总根系的80%以上,而且在径向方向呈指数衰减;葡萄根系在垂直方向主要分布在0～60 cm范围的土层内,占到总根系的75%以上。根系分区交替滴灌条件下干燥区与湿润区根系生长是不同的,葡萄的新生根系受到土壤水分条件的限制和自身生长的影响。在整个生育期,葡萄根系分区交替滴灌两侧根系生长均呈抛物线变化。迷宫流道偏差量对灌水器水力性能及抗堵塞性能的影响
摘要：以齿尖偏差量分别为-0.25、0、0.25和0.50 mm的齿形流道结构形式的灌水器为研究对象,应用CFD单相流流场速度数值分析、CFD两相流沙粒浓度分布数值分析、试验样品清水和浑水测试相结合的方法,研究了偏差量对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响。结果表明：偏差量与流态指数呈正相关关系,与流量系数呈负相关关系,而随着偏差量的增加灌水器的抗堵塞能力也在下降,综合分析偏差量对水力性能和抗堵塞性能的影响,认为在满足流态指数的要求下应尽量减小偏差量以提高抗堵塞能力。给水度测定仪设计
摘要：针对目前原状土测定给水度方法存在较大误差,设计了一种原状土给水度测定仪,并提出新的测试思路及其计算方法。首先设计了给水度测定仪的结构及其操作过程,然后在分析土体入渗过程和释水过程的基础上,根据给水度定义,对给水度的计算公式进行推导,得到了用介质和渗透液的物理性质指标表述的给水度计算公式。分析结果及实例计算表明,原状土给水度测定仪测定过程简单,渗流过程与实际流态相近,公式计算结果准确。双向流道泵装置内三维流动数值模拟
摘要：为了防止和消除双向流道泵装置进水流道内的漩涡和涡带,确保水泵机组的安全运行,在双向进水流道底部泵进口下方加设曲线导流墩。通过CFD软件对设导流墩的双向流道泵装置内部流动进行数值模拟,获得泵装置内部的三维流动速度场,并预测了泵装置的性能。结合模型泵装置试验的内外特性,着重研究了双向进水流道的出口流速分布及其对泵装置性能的影响。计算结果表明加设导流墩的双向进水流道出口断面流速分布较为均匀,流速均匀度达到93%,满足水泵运行的需要;装置性能良好,最优工况点的装置效率为68.89%。模型试验观测显示导流墩的设置有效地防止水泵进口下方涡带的产生,在各种试验工况下进水流道内均未发现涡带,水泵运转平稳无振动,可保证机组安全可靠运行。比较进水流道出口流速分布的计算结果与模型试验结果,二者在总体结构上相近,数值模拟对泵装置性能预测结果在最优工况点与试验结果基本吻合。双吸离心泵叶片区压力脉动特性分析
摘要：采用大涡模拟方法（LES）和滑移网格技术,对双吸离心泵不同工况下的内部三维非定常湍流流场进行了数值模拟,研究了叶轮区域流场特性及叶片表面的压力脉动特性。结果表明,叶片区的压力脉动频率以叶轮转频为主,且压力脉动幅值随着偏离设计工况程度的增大而显著增加,尤其是在小流量工况Q/Qd=0.62下,压力脉动变化幅度最大,约为最优工况的3倍;设计工况下,叶片头部区域压力脉动幅值最大,约为静压均值的14%,分别比叶片正面中心处大86%,比叶片背面中心处大169%。双蜗壳式双吸泵隔板结构对叶轮径向力的影响
摘要：分别对单、双蜗壳式双吸泵10个工况点进行全三维流道的数值模拟和试验测试,发现由于双蜗壳式泵内部隔板设计不合理,导致双蜗壳泵较单蜗壳泵在原设计工况点的扬程、效率分别相对下降了21.8%和41.3%。依据双蜗壳设计基本原理,对隔板结构提出3种改进方案,利用雷诺时均方法（RANS）和SST k-ω湍流模型对每一方案进行全三维流道的定常数值模拟。模拟和试验结果表明：2号双蜗壳泵既保持了泵原有的水力性能,又能够有效地减小叶轮径向力,因此得到双蜗壳式双吸泵中隔板结构的最优设计模型：起始位置为隔舌绕基圆旋转180°、曲线方程为对数螺旋线、终止位置为隔板起始点旋转180°。诱导轮离心泵空化条件下扬程下降分析
摘要：以空化条件下离心泵的扬程下降为切入点,基于RNG k-ε湍流方程和Rayleigh-Plesset空化模型研究带诱导轮的离心泵空化流动,获得了空化条件下离心泵流道的空泡分布及扬程下降规律,分析结果表明,空泡发展至诱导轮的喉部时,扬程开始下降;随着压力的降低,空泡首先出现在叶轮进口,并逐步发展至整个流道,进而影响离心泵的内部流动及能量转换;空化同时会引起局部流道的压增现象,压增的位置随空化强度的增大向下游流道移动。验证了诱导轮可以改善泵的空化性能,它能抑制空泡在主叶轮内的扩散,使空化仅造成主叶轮叶片进口处压力的缓慢下降,而主叶轮的扬程并未明显下降。斜流泵性能预测与叶轮进出口环量分析
摘要：为了揭示大型高比转数斜流泵内部流动规律,采用商业软件FLUENT,对高比转数斜流泵进行数值模拟。通过计算得到的扬程和效率性能曲线与实验结果基本一致,有效地证明了该数值计算的准确性。同时,还分析了3个工况0.8Qopt、1.0Qopt和1.2Qopt稳态流动下叶轮进出口的轴向速度和环量分布规律。结果表明3个工况下斜流泵内部流动稳定,叶轮叶片背面存在明显的负压区;叶轮进口呈非线性环量流型,出口呈等环量流型,轴向速度均为抛物线分布。变量喷洒全射流喷头副喷嘴优化与评价
摘要：为解决全射流喷头实现变量喷洒时由于压力变化而产生的水量分布不均匀问题,以20PXH型变量喷洒全射流喷头为研究对象,设计不同副喷嘴改善水量分布。通过射流理论分析设计了8种副喷嘴方案,测量了喷头径向水量分布,采用不同压力下喷灌强度差值分析的方法,得到方案5挡板式副喷嘴结构改善水量情况最好。通过测量不同挡板角度及不同压力下水量分布,以均匀性系数值最大为目标,以挡板角度及均匀性取值范围为约束条件,首次建立了变量喷洒全射流喷头喷洒均匀性的综合评价函数,并求导得到最佳挡板角度为21.2°。
