定容燃烧模拟装置的研制

发动机工作过程的研究不仅是车辆的研究重点方向之一,而且也是热能动力机械行业的研究重点之一.定容燃烧模拟器可以实现对发动机的定容加热燃烧过程的研究.文章就所研究的定容燃烧模拟装置的结构组成、功能和工作原理进行了论述,该结构主要由气源、定容燃烧弹体、燃料/空气混合器、混合气配给系、点火系、控制系统和数据采集等系统组成.可以实现对定容燃烧过程边界条件精确控制,剔除点燃式发动机定容加热过程中众多杂乱影响因素,从而清晰地反映出燃烧过程及其影响因素的作用.     

先锋氢引燃煤油的超燃燃烧室火焰稳定性研究（英文）

目的:1.在模拟飞行马赫数4.0条件下,通过直连实验研究先锋氢当量比对煤油燃料冲压发动机点火及稳焰的影响;2.通过多种非接触光学测量手段研究超燃冲压发动机内燃烧流场的结构变化和火焰建立等动态过程。创新点:1.通过直连实验发现,适量提高先锋氢当量比有利于发动机点火,且先锋氢的存在是发动机稳燃的前提;2.得到了超燃发动机点火及燃烧不稳定特征的流场。方法:1.通过直连实验,得到监测点压力动态变化数据并对其进行分析(图4和5);2.通过光学测量手段,观测流场及火焰动态变化过程(图6～12)。结论:1.当先锋氢当量比为0.080时,煤油燃料超燃冲压发动机成功点火;当先锋氢当量比为0.040时,点火失败;当先锋氢关闭后,超燃冲压发动机熄火。2.煤油火焰主要集中于凹槽后缘斜坡且结构是非对称的;燃烧是不稳定的且伴随着反复的前后移动。     

多孔介质发动机详细反应动力学模型

应用Chemkin化学动力学软件包中的Senkin模块模拟了正庚烷在多孔介质发动机中的燃烧过程．通过修改Senkin程序,结合了Woschni传热模型和多孔介质换热模型,并在正庚烷详细氧化机理中加入氮氧化物的生成机理,将此程序纳入发动机燃烧的零维单区模型．对多种工况参数进行计算,讨论了运行参数对发动机性能的影响．当进气温度、压缩比增大,或过量空气系数降低时,多孔介质发动机着火时刻会明显提前．结果表明：多孔介质对混合气具有预热作用可强化发动机的点火燃烧,多孔介质的初始温度是决定压燃点火的决定性因素．     

均质压燃研究用模拟试验装置的研制

均质压燃(HCCI)过程在当前已经成为发动机燃烧的研究热点.不同燃料均质压燃性能差异很大,相关试验需要多台结构参数不同的试验用发动机,而在不同的发动机上因受多种因素的影响出现不同的燃烧特性,形成不同的对比性能.因此,采用燃烧边界条件可调的发动机模拟燃烧试验装置十分必要.设计的模拟试验装置不仅具备良好的边界条件可控性,而且具备适应多种燃料的试验功能.可以按照试验者的要求实现均质压燃过程的试验研究.论述了该试验装置的组成、工作原理及技术性能.     

超声速燃烧室等离子体射流点火实验平台设计

为研究超声速燃烧室等离子体射流点火特性,设计了一套包括超燃直连式实验台、点火装置、流场观测装置和测量控制系统的超声速点火和燃烧的实验平台。以煤油、乙烯为燃料,采用等离子体射流点火方式对该实验平台进行了测试,分析了典型火焰特征和燃料喷注位置对点火特性的影响。结果表明,该实验平台可完成超声速燃烧室等离子体射流点火实验,具有操作方便、实验效率高的优点,可为开展超声速点火和燃烧研究提供依据。     

在动力实验中开展汽油燃烧过程实验教学

在动力工程专业本科生实验教学中,学生通过台架实验掌握汽油发动机的动力性、经济性、常规排放物测试以及缸压曲线的相关知识,但缺少对发动机工作时汽油基本燃烧过程的认知。为此,开发了定容燃烧弹实验系统,通过数字示波器及各类传感器来研究燃料燃烧过程中点火能量、放热量和压力曲线等特性,并结合纹影成像系统动态了解火焰传播过程。     

水平排布方式预爆轰点火过程的数值模拟

为了研究预爆轰点火对脉冲爆轰发动机燃烧转爆轰过程的影响,采用二维CE/SE计算方法对脉冲爆轰发动机预爆轰点火过程进行数值模拟研究。分析了预爆轰点火方式和管径比对主爆轰管内起爆过程的影响。数值计算表明:采用预爆轰点火方式可以有效实现燃烧向爆轰的转捩,最终形成可以稳定传播的爆轰波,在此过程中激波在管壁和中心轴线上的反射起到了非常重要的作用。预爆轰管和主爆轰管的管径比对燃烧转爆轰有显著的影响,增大管径比可以有效缩短DDT距离和时间,对爆轰波强度影响甚小。     

超声速燃烧室内凹腔点火过程的数值研究（英文）

目的:超燃冲压发动机的点火过程是超声速燃烧领域的重要课题之一。目前,针对超燃冲压发动机燃烧室点火过程的研究以实验研究为主,数值研究则相对较少。本文旨在基于大涡模拟研究点火位置对点火过程的影响,并在此基础上分析导致点火失败的原因。创新点:1.基于大涡模拟,研究点火位置对点火过程建立的影响;2.发现了流动耗散和直接吹熄两种熄火模式。方法:1.基于CHEMKIN,选择合适的化学反应机理;2.在简化化学反应机理的基础上,利用大涡模拟研究不同点火位置对点火过程的影响;3.分析数值仿真数据,寻找能成功实现点火的点火位置,并探讨导致点火失败的因素。结论:1.在凹腔后缘处点火可以成功实现发动机点火;2.发现了两种点火失败的模式,即流动耗散模式和直接吹熄模式;3.流动耗散模式主要发生在凹腔前缘和凹腔中部,而直接吹熄模式主要发生在剪切层中。     

电子点火系故障分析与排除

结合故障诊断实例介绍了霍尔式点火系的原理,对发动机不启动情况判断出故障来自点火系,阐述了对点火系的故障诊断过程,找到了故障位置点火控制器并对其进行了更换,对于这一点火系出现的类似故障进行诊断时有借鉴意义。     

比较法视野中的隐私权保护

应用AVL-FIRE软件对某CNG发动机建立工作过程的计算模型,并对燃烧过程进行数值模拟,通过改变模型中的过量空气系数和点火提前角等工作参数对该机性能的影响进行分析,从而为发动机的参数优化匹配提供方向性指导。