国家自然科学基金(50576047)
- 作品数：11 被引量：43H指数：5
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- 液态LPG喷射发动机喷嘴内部气穴现象的数值解析被引量：5
- 2009年
- 建立了描述液态LPG燃料性质的13种物化参数的数据库,并将其编译导入通用CFD软件Fire 8.5。在验证了解析方法可行性的基础上,数值解析了液态LPG喷嘴内部在不同喷孔形状时的气穴现象,考察了气穴生成的位置、喷孔出口处的燃料体积分数的分布等。结果表明:单孔喷嘴内部的气穴发生在喷孔入口拐角处,气穴生成区域呈圆周均匀分布,并且一直延伸至喷孔出口;而双孔喷嘴内部的气穴总是发生在与垂直来流方向呈锐角分布的两喷孔入口处,随着流动的发展,气穴生成区域迅速地向喷孔中心扩散。无论是单孔还是双孔LPG喷嘴,气穴现象使得实际的喷孔流通截面积发生变化。
- 许伯彦张勇耿德强齐运亮刘红艳蔡少娌
- 关键词：内燃机喷嘴气穴现象
- 液态LPG燃料喷射过程的数值解析及可视化试验被引量：16
- 2009年
- 对原通用FIRE CFD软件中的喷雾模型进行了修正、在蒸发方程中增加了由于燃料过热度而引起的蒸发量变化的项之后,将喷嘴内部流动过程的解析获得的喷孔出口的实际流通截面积、压力、流速作为计算的初始条件,数值解析了液态LPG的喷雾发展过程以及在进气歧管模型内的反射过程。并且与光学纹影试验结果进行了比较,验证了解析方法的可行性。在这个基础上,进一步考察了不同喷射压力时的LPG喷雾贯穿距离和索特平均直径(SMD),在减压沸腾现象发生时,离开喷孔出口的液滴的索特平均直径(SMD)迅速地减小。当把电控汽油机直接改装成液态LPG喷射发动机时,应考虑反射的LPG-空气混合气到达进气歧管入口可能引起的各缸间吸气干涉的问题。
- 许伯彦耿德强齐运亮刘红艳蔡少娌
- 关键词：喷雾可视化
- 液态LPG直喷发动机混合气形成的数值解析被引量：3
- 2009年
- 首先数值解析了缸内电控直喷汽油机的混合气形成过程,并且与光学纹影实验结果比较,验证了解析方法的可行性。在此基础上,分别考察了电控LPG直喷发动机曲面活塞顶燃烧室和凹坑型活塞顶燃烧室在部分负荷工况下混合气的形成过程。结果表明:在部分负荷下、压缩行程后期喷射时,由于缸内滚流的作用,两种不同形状活塞顶的燃烧室在接近压缩终了时,缸内混合气都能呈明显分层构造,即在火花塞附近聚集了较浓的混合气,而离火花塞较远处则是较稀的混合气,整个燃烧室的空燃比达到40∶1。
- 徐娟许伯彦张春玲贾咸昆
- 关键词：数值模拟喷雾
- 滚流强度对LPG发动机混合气形成的影响被引量：2
- 2009年
- 通过与实验结果比较,在验证了所提出解析方法可行性的基础上,采用计算机数值解析方法研究了两种不同进气阀升程曲线下,火花点火进气道LPG喷射发动机的缸内滚流强度和不同燃料喷射期时对分层混合气构造的影响。结果表明:滚流在压缩行程初期形成,在接近压缩过程上止点时,虽然燃烧室中心区域依然残存部分滚流,但其它区域滚流已经畸变、破碎成众多小尺度涡流。并且在较小的进气阀升程曲线下的进气过程形成的滚流强度也较大,此时再配合在进气行程中后期喷射更容易形成分层混合气构造。
- 杨杰蔡少娌齐运亮耿德强许伯彦
- 关键词：CFD滚流数值模拟LPG
- 液态LPG喷射发动机混合气分层构造的数值模拟被引量：2
- 2008年
- 提出了电控液态LPG喷射发动机通过采用前端向内弯曲的进气道和向内呈渐缩形布置的隔板,同时配合使用凹面弯曲活塞顶的结构实现分层稀薄燃烧的方法。使用60%(摩尔比)丙烷和40%(摩尔比)正丁烷的混合气作为LPG燃料,在查找、计算、建立LPG混合气自0K至临界温度的13种物性参数的数据库后,利用Fortran语言编写了描述LPG的物化特性的自定义函数,导入到通用CFD软件Fire中,考虑到LPG的闪急沸腾现象,修改了Fire自带的蒸发模型。对发动机部分负荷下的分层混和气形成过程进行了数值模拟,通过缸内速度矢量图和燃料浓度场的分布,分析了缸内滚流和混合气分层构造的形成过程。
- 耿德强贾咸昆许伯彦
- 关键词：LPG数值模拟闪急沸腾
- 车用LPG燃料喷雾过程的研究被引量：10
- 2006年
- 利用光学纹影方法和高速CCD摄影建立了LPG燃料喷雾实验装置,并使用计算机图像处理技术得到了单孔LPG液态自由喷雾的瞬态喷雾特性,包括喷雾贯穿距离、喷雾角度、喷雾面积等。结果表明:在t<1 ms的喷雾初始阶段,液态LPG喷雾贯穿距离呈二次曲线增长,喷雾面积呈线性增长,喷雾角度快速增长;在t>1 ms的喷雾充分发展阶段,喷雾贯穿距离呈线性增长,喷雾面积则在经历了短暂的缓慢增长之后又迅速呈直线增长,喷雾角度则逐渐减小。
- 齐运亮马宗正许伯彦
- 关键词：LPG喷雾特性纹影
- 缸内直接喷射LPG发动机混合气形成过程模拟被引量：2
- 2007年
- 缸内直接喷射发动机具有良好的工作稳定性和负荷特性,可以在部分负荷下实现分层燃烧,大大提升了燃油经济性。其中,组织形成合适的缸内混合气分布是缸内直接喷射发动机稳定工作的关键。本文使用FIRE软件建立了液化石油气(LPG,Liquefied Petroleum Gas)的缸内直接喷射和混合气形成过程的数值模型,解析了液态LPG喷射以后缸内混合气的浓度场,以及LPG-空气在缸内的速度分布。
- 贾咸昆耿德强许伯彦
- 关键词：缸内直接喷射液化石油气混合气数值模拟
- 基于数字图像处理的LPG喷雾特性试验研究被引量：4
- 2007年
- 使用高速纹影摄影和数字图像处理方法研究了具有相同喷孔直径的两个分别带有和不带双孔分流套的单喷孔喷嘴在MPI喷射条件下液态LPG燃料的自由喷雾过程,测量了喷雾贯穿距离、投影喷雾面积、喷雾体积和喷雾锥角等喷雾特性。通过与手工测量结果对比证明了数字图像处理方法测量结果的有效性。试验结果表明:喷射压力越高,喷雾贯穿距离、投影喷雾面积和喷雾体积越大,而喷雾锥角越小;带有双孔分流套的喷嘴雾化效果好,更有利于形成均匀混合气;在喷雾中期和后期,不带双孔分流套的喷嘴的喷雾贯穿距离长,但在喷雾初期的一段时间内,却比带有双孔分流套的喷嘴的喷雾贯穿距离短。
- 许伯彦齐运亮
- 关键词：LPG喷雾纹影图像处理
- 柴油-乙醇-MTBE混合燃料的燃烧与排放特性
- 2008年
- 对柴油-乙醇-MTBE混合燃料的物理化学性质、经济性、排放性和燃烧特性进行了研究。通过对三种配比(90%柴油+10%MTBE,85%柴油+10%MTBE+5%乙醇,80%柴油+10%MTBE+10%乙醇)的混合燃料的冷凝点、馏程、溶解曲线、负荷特性、烟度排放和示功图的测试和研究,总结出了添加MTBE和乙醇后,混合燃料的物化性质、经济性、排放性、燃烧特性的变化规律。
- 阎宏伟赵志超许伯彦
- 关键词：MTBE乙醇混合燃料
- 液态LPG发动机燃料喷射过程的研究被引量：10
- 2007年
- 液化石油气(LPG)的喷雾特性对发动机的工作性能有重要的影响。本文采用通过CFD软件FIRE数值模拟了液态LPG的喷雾过程。在模拟过程中确认本文提出的喷雾模型的可行性基础上,特别考虑了闪急沸腾现象对于液态LPG喷射过程的影响。结果表明,对于液态LPG喷射,采用KHRT雾化模型得到的喷雾贯穿距离、索特平均直径(SMD)等模拟结果与实验结果有很好的一致性,闪急沸腾现象对于喷雾贯穿距离、索特平均直径以及温度场的分布有重要影响。
- 马宗正齐运亮许伯彦
- 关键词：液化石油气数值模拟闪急沸腾
