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国家自然科学基金(50806008)

作品数:17 被引量:59H指数:6
相关作者:贾明解茂昭周磊史俊瑞刘戈更多>>
相关机构:大连理工大学沈阳工程学院中国北方发动机研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金更多>>
相关领域:动力工程及工程热物理理学交通运输工程机械工程更多>>

文献类型

  • 17篇中文期刊文章

领域

  • 16篇动力工程及工...
  • 1篇机械工程
  • 1篇交通运输工程
  • 1篇理学

主题

  • 8篇大涡模拟
  • 8篇燃烧
  • 8篇柴油
  • 5篇压燃
  • 5篇燃油
  • 5篇发动机
  • 4篇均质压燃
  • 3篇燃机
  • 3篇燃烧过程
  • 3篇柴油机
  • 2篇数值模拟
  • 2篇湍流
  • 2篇湍流模型
  • 2篇燃料
  • 2篇燃油喷雾
  • 2篇燃油雾化
  • 2篇污染
  • 2篇污染物
  • 2篇污染物排放
  • 2篇雾化特性

机构

  • 16篇大连理工大学
  • 3篇沈阳工程学院
  • 2篇中北大学
  • 2篇中国北方发动...
  • 1篇清华大学
  • 1篇天津大学

作者

  • 16篇贾明
  • 14篇解茂昭
  • 10篇周磊
  • 3篇史俊瑞
  • 2篇刘戈
  • 2篇庞斌
  • 2篇刘红
  • 2篇徐春龙
  • 2篇韩君
  • 1篇陈石
  • 1篇孙凯
  • 1篇王天友
  • 1篇李庭蕊
  • 1篇秦文瑾
  • 1篇林春伟
  • 1篇李云广
  • 1篇刘耀东

传媒

  • 9篇内燃机学报
  • 2篇工程热物理学...
  • 2篇车用发动机
  • 1篇燃烧科学与技...
  • 1篇化工学报
  • 1篇内燃机工程
  • 1篇Acta M...

年份

  • 3篇2012
  • 9篇2011
  • 5篇2010
17 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
伞喷喷嘴内空化现象的数值模拟被引量:6
2011年
使用混合多相模型和全空化模型通过数值模拟研究了伞喷喷嘴内的空化流动过程.结果发现,伞喷喷嘴内的空化发展显著影响了喷嘴出口处的燃油液膜厚度和喷射速度,进而直接改变喷射锥角和液滴的平均索特直径.基于喷嘴内燃油蒸气的分布,空化可以划分为无空化、入口空化、出口发展空化和完全空化.完全空化中燃油蒸气延伸至喷嘴出口,可以显著增加喷射速度和减小液膜厚度,进而有效提高喷嘴的雾化性能.通过同时变化背压和喷射压力,构造了伞喷喷嘴内的空化分布图.结果显示,完全空化仅发生在背压较低的一个狭小范围内.因此,为实现伞喷喷嘴的完全空化,柴油PCCI发动机的喷射时刻需要远在上止点之前,以便产生更均匀燃油混合气.
贾明解茂昭刘红王天友
关键词:空化数值模拟
应用多区模型预测HCCI发动机的运行范围被引量:2
2010年
应用多区模型预测了均质压燃(HCCI)发动机的运行范围。运行范围的边界由敲缸(由声响强度计算)、部分燃烧(由燃烧效率计算)和循环变动(由平均有效压力对进气温度的敏感度计算)确定。通过模拟一台以异辛烷为燃料的HCCI发动机发现,在不同当量比和进气温度下,计算得到的敲缸极限和循环变动极限均与试验相当吻合,从而很好地再现了HCCI发动机的运行范围。进一步研究运行范围随转速的变化,讨论了通过调节进气温度和当量比,在不同转速下HCCI发动机的最大可运行范围。最后考察了通过使用变压缩比和增压两种策略扩展HCCI发动机运行范围的潜力。结果表明:通过调节压缩比可以有效地控制着火点,在向低负荷扩展方面,使用高的进气温度和较低的压缩比显得更为有利;在向高负荷扩展方面,使用高压缩比更好;而增压有利于HCCI发动机的控制,同时增加了向高负荷扩展的范围。
贾明解茂昭周磊
关键词:内燃机均质压燃多区模型运行范围
雾化模型对柴油喷雾大涡模拟的影响被引量:7
2010年
将大涡模拟(LES)湍流模型和几种不同的雾化模型纳入KIVA-3V程序中,研究了柴油的喷射和雾化过程。以燃油液相、蒸气相和混合气当量比的试验数据为依据,分别在不同工况下对比了TAB(Taylor Analogy Breakup)、MTAB(Modified TAB Model)、CAB(Cascade Atomizationand Drop Breakup)和KH-RT(Kelvin Helmholtz Rayleigh-Taylor)4种雾化模型在LES模拟中的性能。结果表明KH-RT模型对燃油液相和蒸气相的贯穿距、蒸气区域分布形态的预测方面均与试验接近,好于其它3种雾化模型。TAB模型由于分裂后液滴粒径较小,计算得到的液相贯穿距过小,蒸气相浓度过大。MTAB模型和CAB模型预测得到的液相贯穿距与KH-RT模型相近,但混合气的当量比明显小于试验值。在均采用KH-RT雾化模型下,通过对比RANS和LES的模拟结果发现,RANS模型得到的蒸气贯穿距要明显小于试验值,同时无法预测蒸气区域边界的间歇性、不规律的涡团结构,而LES模型可以很好地捕捉这些特性。
贾明解茂昭周磊
关键词:计算流体力学大涡模拟柴油喷雾
适用于柴油HCCI燃烧的碳烟半经验模型研究被引量:4
2010年
将改进的碳烟半经验模型和简化正庚烷的化学反应机理纳入KIVA-3V程序中,以描述柴油燃烧过程中碳烟的生成和氧化历程。通过以正庚烷为燃料的激波管试验验证发现,在较宽的温度和压力范围内,该碳烟半经验模型可以相对准确地预测碳烟的生成率、颗粒直径和数密度。在定容燃烧器中典型的传统柴油机的扩散燃烧和接近于均质压燃(HCCI)发动机的预混燃烧状况下,应用此碳烟模型进一步研究了喷孔直径和喷射压力对碳烟排放的影响。结果发现模型预测得到的碳烟体积分数分布与试验吻合得较好,同时显示当控制局部当量比小于2.0时可以避免碳烟的生成。
贾明彭志军解茂昭周磊
关键词:柴油发动机
亚网格湍动能及湍流弥散效应对燃油喷雾特性的影响被引量:2
2011年
采用大涡模拟方法和不同的雾化模型对定容弹中燃油喷射和雾化过程进行数值分析.着重探讨亚网格尺度湍动能,特别是燃油喷雾所诱导的亚网格湍能源项对液滴运动和喷雾特性的影响,并进一步探讨了亚网格气相湍动能对液滴弥散速度乃至喷雾场的影响.通过对不同的工况条件的模拟计算对喷雾的影响因素进行了讨论并与相关的实验进行了比较.计算结果表明,KH-RT破碎模型要优于MTAB模型,湍流弥散效应和亚网格湍动能喷雾源项对燃油喷雾有着重要的影响,其作用均是减少喷雾贯穿距,使模拟结果更接近于实验.其中,湍流弥散效应的影响更为显著.
周磊解茂昭贾明史俊瑞
关键词:湍流弥散
Large eddy simulation of fuel injection and mixing process in a diesel engine被引量:3
2011年
The large eddy simulation(LES) approach implemented in the KIVA-3V code and based on one-equation sub-grid turbulent kinetic energy model are employed for numerical computation of diesel sprays in a constant volume vessel and in a Caterpillar 3400 series diesel engine.Computational results are compared with those obtained by an RANS(RNG k-ε) model as well as with experimental data.The sensitivity of the LES results to mesh resolution is also discussed.The results show that LES generally provides flow and spray characteristics in better agreement with experimental data than RANS;and that small-scale random vortical structures of the in-cylinder turbulent spray field can be captured by LES.Furthermore,the penetrations of fuel droplets and vapors calculated by LES are larger than the RANS result,and the sub-grid turbulent kinetic energy and sub-grid turbulent viscosity provided by the LES model are evidently less than those calculated by the RANS model.Finally,it is found that the initial swirl significantly affects the spray penetration and the distribution of fuel vapor within the combustion chamber.
Lei Zhou.Mao-Zhao Xie.Ming Jia.Jun-Rui Shi School of Energy and Power Engineering,Dalian University of Technology,116024 Dalian,China Department of Power Engineering,Shenyang Institute of Engineering,110136 Shenyang,China
关键词:柴油发动机大涡模拟燃油喷射RANS
柴油机高压及微孔径下燃油雾化特性的数值研究(Ⅰ)——模型参数的选取被引量:1
2011年
为了更精确模拟燃油雾化过程,探求适合超高压及微孔径下的燃油雾化模型,向计算流体力学平台KI-VA—3V中加入了大涡模拟程序及相应的雾化模型,数值研究了在超高压和微孔径条件下不同雾化参数对燃油雾化蒸发过程的影响。结果显示,破碎时间常数B1值对液相和蒸气相浓度有着重要影响,且对不同的湍流模型影响程度不同;随着B1的增加,喷雾的液相和蒸气相长度都有所增加;破碎长度常数和波长常数对喷雾结构也有不同程度的影响。
周磊徐春龙韩君贾明孙凯李庭蕊
关键词:柴油机大涡模拟燃油雾化湍流模型
多孔介质发动机流动与燃烧特性的大涡模拟初探被引量:1
2011年
对多孔介质发动机的燃烧特性采用大涡模拟进行了初步分析.首先计算了考虑多孔介质随机结构特性的定容燃烧室内气体燃料喷射过程,并与自由空间中的喷射过程进行了对比.然后采用大涡模型对两种结构形式的多孔介质发动机的燃烧过程进行了初步的计算分析.多孔介质的存在增强了湍流涡团的小尺度结构,明显改变了燃料的空间分布,而采用大涡模拟(LES)方法得到的气体喷射流场较之RANS模型具有更强的不规则度.两种模型计算的燃烧特性也有一定差别.最后,对多孔介质发动机和没有安装多孔介质的发动机进行了对比.结果表明,多孔介质对发动机燃烧所起作用是很明显的,有望实现均质压燃并显著降低排放.
周磊解茂昭贾明史俊瑞
关键词:大涡模拟多孔介质发动机气体燃料
不同亚网格尺度应力模型在燃油喷雾大涡模拟中的应用被引量:7
2011年
亚网格尺度应力模型是影响大涡模拟结果的一个关键因素.在K-方程亚网格湍动能模型的基础上,对其它比较常用的3种代数模型(Smagoringsky模型、动态Smagoringsky模型和WALE模型)在燃油喷雾中的适用性作了探讨.在定容弹中采用3个不同的燃油喷雾试验作为数值模拟的验证对象,分析了喷雾的演变过程.并将其应用于柴油发动机喷雾冷态研究中.结果可知,3个代数亚网格模型在蒸发和非蒸发过程中喷雾的演变过程基本与试验相符,液相贯穿距也与试验接近.K-方程模型较为准确,WALE模型在几种算例中也得到了较好的结果,Smagorinsky模型得到的液相贯穿距要稍长于其它几种模型.
周磊解茂昭贾明史俊瑞
关键词:大涡模拟燃油喷雾
进气门晚关对柴油HCCI燃烧和排放影响的数值模拟被引量:8
2010年
将包括完整发动机循环的三维计算流体力学(CFD)模型与详细反应动力学机理耦合,研究进气门晚关(LIVC)对柴油均质压燃(HCCI)发动机燃烧和排放的影响。结果发现,使用LIVC可降低有效压缩比,进而有效地控制着火点并显著降低氮氧化物(NOx)排放,由于降低了燃烧温度和缸内缺少氧气,会增加碳烟、碳氢(HC)和一氧化碳(CO)的排放。为揭示LIVC策略降低柴油HCCI发动机排放的潜力,进一步通过在调整进气门关闭定时的情况下,研究了进气压力、废气再循环(EGR)率和喷油定时(SOI)的影响。计算表明,通过LIVC和增加进气压力可实现NOx的超低排放,保持较低的碳烟、HC和CO排放,但在运行过程中需要足够的EGR量和优化的喷油定时加以辅助。在部分负荷下,通过使用260°CA的进气门关闭时刻、0.18MPa的进气压力、50%的EGR量和20°CABTDC的喷油定时,可避免NOx和碳烟的排放。
贾明彭志军解茂昭周磊
关键词:均质压燃计算流体力学可变气门驱动
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