基于OpenFOAM的燃烧数值模拟研究

〖JP2〗现有商业计算软件对燃烧室内的燃烧流场进行计算时存在精度不高、非开源、不可扩展等问题,难以满足工程设计需要。在前期完成冷态雾化模拟基础上,开发了基于开源计算平台OpenFOAM的燃油雾化燃烧求解系统,构建〖JP〗大涡求解器,对加州大学伯克利分校测量的液雾两相燃烧实验进行了数值模拟。通过计算得出液滴温度维持在350K左右,表明模拟效果较符合燃烧流场温度变化,系统能较好地展示湍流燃烧流动的反应特性,符合工程研究需要。     

车用汽油机瞬态燃烧的研究

本文对汽油机瞬态工况燃烧特性的研究意义和研究现状进行了概述,介绍了进行瞬态燃烧研究的实验方案,提出了一种研究内燃机瞬态信号的方法——符号时间序列方法。     

凝固过程数值计算的模拟

通过对铸件凝固过程中各换热边界条件的研究，建立了凝固过程的二维非稳态温度场计算数学模型；并运用了有限差分方法对模型进行离散，得到大型方程组，并利用超松驰迭代法（即SOR法）解该方程组，据此，利用TurboC编制了计算机程序．上机运行结果表明，可较满意地模拟铸件凝固过程温度场的分布、     

凝固过程数值计算的模拟

通过对铸件凝固过程中各换热边界条件的研究,建立了凝固过程的二维非稳态温度场计算数学模型;并运用了有限差分方法对模型进行离散,得到大型方程组,并利用超松驰迭代法(即SOR法)解该方程组,据此,利用Turbo C编制了计算机程序.上机运行结果表明,可较满意地模拟铸件凝固过程温度场的分布.     

射流尾焰二次燃烧数值模拟

为了研究固体火箭发动机尾焰的二次燃烧现象,利用带详细化学反应模型的三维N-S方程进行数值模拟.首先,采用超声速H2/O2燃烧算例验证了有限速率化学反应模型的有效性;其次,研究了射流冻结流和化学非平衡流两工况的流动参数对比.结果 表明,二次燃烧主要发生在尾焰的射流边界层和混合区,该区域O2的质量分数显著减小,而H2O和CO2的质量分数明显增大,并与温度增加区域相一致.     

用Visual Basic模拟抛射体运动

在Visual Basic的集成开发环境下，模拟离地面不同高度的物体的斜抛运动和平抛运动的轨迹，并对抛射体运动的射高、飞行时间和水平射程进行了求解．     

利用Visual Basic语言制作模拟“平抛运动实验过程”课件

本文根据教学设计中“呈现过程”是掌握原理性知识的最高“境界”的思想,介绍利用Visual Basic语言模拟“平抛运动”的实验动画,同时将实验研究的控制对象、分离变量的方法设计于软件中,从而形成既能模拟常规实验又能超越常规实验不足的教学软件的设计思想,并为实验该模拟过程提供技术支持。     

基于ANSYS挤出过程中数值模拟的探索

本文根据聚合物流变学理论,以有限元软件Ansys、Polyflow和Flow2000为平台,采用数值模拟的方法对挤出模具材料一次性摩擦的影响后对模具的温度场、应力场进行数值模拟,从而给出了塑料异型材挤出模具高速稳定设计的数值模拟及优化方法。这样即可节约设计时间,又可节约成本,同时提高了产品的设计质量和精度。     

利用Visual Basic语言制作模拟“平抛运动实验过程”课件

本文根据教学设计中"呈现过程"是掌握原理性知识的最高"境界"的思想,介绍利用Visual Basic语言模拟"平抛运动"的实验动画,同时将实验研究的控制对象、分离变量的方法设计于软件中,从而形成既能模拟常规实验又能超越常规实验不足的教学软件的设计思想,并为实现该模拟过程提供技术支持。     

汽油添加剂适应电喷发动机使用性能的试验分析

结合乙醇汽油添加剂的研究、应用情况,在发动机测功试验台上与燃用无铅汽油时进行性能对比试验,分析了E10#汽油对电喷发动机适应程度,提出发动机适应新燃料的结构改进方案.     

基于 ProCAST 仿真软件的支架仿真分析及工艺优化

为得到高质量铸件,针对汽车底盘支架壁厚不均、结构复杂等特点,使用 UG 对底盘支架进行三维建模并使用 ProCAST 模拟铸造软件对底盘支架进行高压铸造充型及凝固过程数值模拟,有效预测压铸过程中出现的缩松缩孔问题位置。通过正交试验与 ProCAST 模拟软件得出 A1Si12Cu1（Fe）铝合金底盘支架压铸工艺方案为：浇注温度 680℃,模具初始温度 220℃,慢压射速度 0.4m/s,快压射速度 5.5m/s。通过压铸件生产实验及X-ray 探伤检测发现,优化工艺参数后可明显提高铸件质量。     

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。     

电控汽油直接喷射系统与汽车的排放

随着生活水平的不断提高,人们对环保的要求也越来越强烈,通过具体的试验数据分析,说明汽车电控汽油喷射系统在减少排气污染,提高汽车使用性能方面的必要性和重要性。     

天然气汽油两用燃料发动机的发展历程与展望

随着社会的发展与进步,汽车日益普及,对汽油、柴油的消耗大幅增加,机动车尾气排放对环境及能源形势也产生了极大的影响。推进新能源、新技术的研究探索,具有十分重要的现实意义。文章对国内外在天然气/汽油两用燃料发动机方面的技术发展历程进行论述,并分析了天然气/汽油两用发动机的发展与应用趋势。     

汽车桥壳滑动式液压胀形工艺分析

基于ABAQUS软件平台对桥壳滑动式液压胀形工艺进行数值模拟研究,确定胀形压力与管坯轴向压缩量的关系,避免管坯在胀形过程中出现胀裂或者失稳、褶皱等缺陷,得到壁厚合理、成形效果良好的试件。研究结果表明：预成形中采用较低的初始内压,待模具完全合模后增加内压至管坯完全贴膜,可以提高壁厚分布的均匀性。采用该种加载路径可以获得理想的胀形结果,对实际生产具有重要的指导意义。     

Auto-Ignition and Heat Release Correlations for Controlled Auto-Ignition Combustion in Gasoline Engines

Auto-ignition and heat release correlations for controlled auto-ignition(CAI)combustion were derived from extensive in-cylinder pressure data of a four-stroke gasoline engine operating in CAI combustion mode.Abundant experiments were carried out under a wide range of air/fuel ratio,speed and residual gas fraction to ensure that the combustion correlations can be used in the entire CAI engine operation range.Furthermore,a more accurate method to compute the residual gas fraction was proposed by calculating the working fluid temperature at the exhaust valve close timing in the experiments.The heat release correlation was described in two parts,one is for the first slower heat release process at low temperature,and the other is for the second faster heat release process at high temperature.Finally the heat release correlation was evaluated on the single cylinder gasoline engine running with CAI combustion by comparing the experimental data with the 1-D engine simulation results obtained with the aid of the GT-Power simulation program.The results show that the predicted loads and ignition timings match closely with the measurements.