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题名双喷油器大角度喷雾碰撞模拟与试验研究
- 1
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作者
李晓捷
王兆文
胡谊
王亮
汪安稳
成晓北
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机构
华中科技大学能源与动力工程学院
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出处
《燃烧科学与技术》
北大核心
2025年第1期16-26,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52376109).
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文摘
为提高柴油机升功率,高功率密度(HPD)柴油机采用双喷油器.但在高温环境(1200K)下,过多的燃油量不仅增加了燃烧当量比,而且缩短了滞燃期,使燃油未充分雾化就开始着火,从而导致燃烧恶化现象.组织喷雾碰撞能一定程度上促进油气混合、缓解燃烧恶化,目前碰撞喷雾相关研究中喷雾的碰撞角度较小,且主要针对喷雾雾化.为进一步提高超高功率密度柴油机的燃烧效率,本文基于可视化定容燃烧弹(CVCC)探究了双喷油器大角度碰撞喷雾(90°、120°、150°、180°)的雾化和碳烟生成特性,并利用Star-ccm+软件对喷雾碰撞进行了模拟.研究发现,任意角度喷雾碰撞的动能损失均可以通过180°对撞喷雾的动能损失预测,并基于此提出喷雾碰撞的动能损失模型.实验表明,随碰撞角度增加,碰撞后喷雾区域湍动能增强,雾化改善,燃烧品质提升,碳烟峰值减小,碳烟氧化速度加快.
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关键词
喷雾碰撞
高温环境
湍动能
动能损失模型
定容燃烧弹
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Keywords
spray impingement
high-temperature condition
turbulence kinetic energy
kinetic energy loss model
constant volume combustion chamber
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分类号
TK11
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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题名基于喷雾可视化装置的碰撞喷雾研究
被引量：14
- 2
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作者
刘宇
隆武强
杜宝国
陈雷
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机构
大连理工大学内燃机研究所
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出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期20-23,共4页
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文摘
设计了一套由定容室、供油系统、控制系统、图像采集及处理系统组成的定容弹喷雾可视化试验系统。利用系统对不同背压下,带有中央凸台的TR燃烧室的碰撞喷雾分布特性进行高速摄影研究。通过分析喷雾照片可知随着背压增加,油束的贯穿距减小,喷雾分布的扩散度提高,喷雾锥角增大,碰壁后喷雾空间分布更加均匀,观察结果与理论分析相一致。试验结果表明:系统具有成相清晰、可靠性高、结构简单、成本低廉、操作方便、使用灵活等特点。
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关键词
内燃机
可视化
高速摄影
碰撞喷雾
-
Keywords
IC engine
visualization
high speed photography
spray-wall impingement
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分类号
TK421
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名柴油机多片碰撞喷雾的图像处理
被引量：1
- 3
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作者
宋鹏
杜宝国
隆武强
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机构
大连民族学院机电信息工程学院
大连理工大学内燃机研究所
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出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期15-18,共4页
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文摘
进行了柴油机多片碰撞喷雾可视化的试验研究,并应用基于MATLAB工具箱而开发的数字图像处理程序对试验结果进行分析。结果表明,应用该程序可得到较清晰的喷雾二值图像,便于提取喷雾贯穿距、扩散角和扩散范围等信息,说明该程序是柴油机喷雾可视化研究的有效辅助手段。
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关键词
柴油机
碰撞喷雾
可视化
MATLAB
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Keywords
diesel engine
impingement spray
visualization
MATLAB
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分类号
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名涡流燃烧室碰撞喷雾模拟分析
被引量：2
- 4
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作者
安西方
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机构
大连理工大学能源与动力学院
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出处
《柴油机》
2011年第3期8-13,共6页
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文摘
应用FIRE软件,对一种吊钟型涡流室式柴油机的压缩、喷雾过程进行模拟,考察气流运动、喷雾方向对混合气形成、分布、扩散过程的影响。对于喷雾过程,主要通过缸内的燃空当量比分析了燃油的分布情况;由油滴在涡流室内的粒径云图观察喷雾的形态。模拟结果表明:涡流室内强烈的气流运动对燃油的雾化作用很大,由于气流的阻尼作用,油滴不断破碎、雾化、蒸发,最终形成可燃混合气;改变喷雾方向,可以实现燃油的碰撞喷雾,油滴的破碎,使混合气在涡流室内均匀分布,有利于燃油的充分燃烧。
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关键词
涡流燃烧室
碰撞喷雾
数值模拟
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Keywords
swirl chamber
spray impingement
numerical simulation
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分类号
TK421
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名柴油机碰撞分流喷雾方案对比试验研究
- 5
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作者
陈雷
封超
张静
刘凯
刘宇
曾文
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机构
沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点试验室
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出处
《沈阳航空航天大学学报》
2017年第1期26-30,共5页
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基金
国家自然科学基金(项目编号:51409158)
中国博士后科学基金(项目编号:2014M551078)
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文摘
在定容弹试验台上,对2种结构的碰撞分流燃烧室方案的燃油雾化过程进行了对比研究,分析了碰撞分流方案及背压对燃油雾化效果的影响。结果表明:碰撞导向面方案对燃油的剥离作用更为明显,其燃油空间分布范围更大,油气混合更为均匀;油束与碰撞凸缘方案的外凸结构碰撞后迅速向两侧运动,碰撞面对油束来流方向速度的限制作用不大,导致碰撞后燃油大部分堆积在燃烧室壁面位置附近,空间分布范围较小;随着背压升高,碰撞油束的壁面剥离现象及油束锋面的扩散现象均更为明显。
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关键词
柴油机
碰撞喷雾
导流
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Keywords
diesel engine
impinging spray
flow guide
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分类号
TK429
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名对置活塞二冲程柴油机双喷油器碰撞喷雾试验研究
被引量：1
- 6
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作者
刘宇航
赵振峰
张付军
谢钊毅
鲁怡
崔华盛
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机构
北京理工大学机械与车辆学院
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期1881-1890,共10页
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基金
国家部委基础研究项目(B2220110005)
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文摘
为了获得良好的混合气,保证燃烧室形状、喷雾特性及缸内气体流动之间有良好的匹配,针对对置活塞二冲程柴油机燃烧室的喷雾特性,使用纹影法结合图像处理技术分析了喷油器布置方案、喷射压力、定容弹弹体压力和喷油持续期对油束贯穿距离及喷雾空间扩散率的影响。研究结果表明:在喷射压力75 MPa、弹体压力2 MPa、喷油持续期1.5 ms的工况下,双喷油器布置方案与单喷油器布置方案相比,空间扩散率更高,更有利于燃油的雾化;喷射压力的提高有利于燃油在空间的扩散,但近壁区内分布的燃油会随着喷射压力的提高而增加,造成"湿壁"现象;弹体压力过小会使油雾在壁面附近形成浓混合气区域,过大的弹体压力又会使燃油更多集中在中心区域;随着喷油持续期的增加,油束贯穿距离和空间扩散率的增加越来越不明显。
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关键词
动力机械工程
碰撞喷雾
纹影法
双喷油器
试验研究
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Keywords
power machinery engineering
spray impingement
schlieren method
dual-fuel injector
experimental investigation
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分类号
TK421.42
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名基于Matlab数字图像处理的多片喷雾特性研究
被引量：7
- 7
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作者
杜宝国
隆武强
冯立岩
陈雷
刘宇
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机构
大连理工大学内燃机研究所
日本群马大学
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出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第4期1-5,共5页
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文摘
从提高直喷柴油机缸内油气分布均匀性及减少燃油附壁来降低排放的角度出发,开发了利用多孔油嘴喷出的油束近距离撞击导向平面的多片喷雾系统。应用高速摄影对自由喷雾和多片喷雾的喷雾过程进行了试验研究,使用Matlab软件对数字图片进行后处理,测取了投影喷雾贯穿距、喷雾锥角、喷雾面积等宏观喷雾特性参数。试验结果表明:与自由喷雾相比,在相同背压条件下,多片喷雾的投影贯穿距明显缩短,投影喷雾扩散角、投影喷雾面积增大;碰撞后油滴细化,雾化改善,油束液核区减小;多片喷雾具有扩散度高、液核区小、空间分布均匀等特点,有利于缸内均匀混合气的形成。
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关键词
内燃机
碰撞喷雾
喷雾特性
高速摄影
图像处理
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Keywords
IC engine
spray impingement
spray characteristichigh＇speed photography
image processing
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分类号
TK421.43
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名直喷式柴油机双层分流燃烧系统的数值模拟与试验研究
被引量：3
- 8
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作者
齐鲲鹏
田江平
董鹏博
隆武强
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机构
大连交通大学交通运输工程学院
大连理工大学能源与动力学院
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出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期54-59,共6页
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基金
辽宁省工程技术研究中心建设项目(2010402008)
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文摘
为了改善柴油机燃烧室中的燃油碰壁和油束雾化,提出了一种具有圆形导向碰撞台的直喷式柴油机双层分流燃烧系统。该燃烧系统通过燃烧室形状与燃油喷雾的配合,实现了燃油喷雾的双层分流和二次雾化,有效地利用了余隙内的空气,使得可燃混合气的形成更加充分。数值模拟表明,双层分流燃烧系统中燃油密度分布更加均匀,使得燃烧过程中燃烧室内温度分布也相对均匀。试验结果表明:三种喷油提前角下Ⅱ型双层分流燃烧系统与普通ω燃烧室燃烧系统相比,在柴油机氮氧化物排放量平均增加12.4%的情况下,其油耗和碳烟排放量分别平均降低5.5%和25.5%。
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关键词
内燃机
柴油机
双层分流燃烧系统
喷雾碰撞
模拟与试验
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Keywords
IC engine
diesel engine
double-layer diffluent combustion system
spray impingement
simulation and experiment
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分类号
TK422
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名直喷式柴油机涡流室燃烧系统的模拟与试验研究
被引量：7
- 9
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作者
魏胜利
杜宝国
冯立岩
冷先银
隆武强
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机构
大连理工大学内燃机研究所
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出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第4期19-22,共4页
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文摘
为改善直喷式柴油机缸内的喷雾分布特性及混合气形成质量,从加强燃烧室内的气流运动角度出发,提出了直喷式涡流室燃烧系统,应用AVL FIRE软件对缸内混合气形成过程进行了数值模拟研究,并在单缸四气门135柴油机上进行了初步性能试验。结果表明:直喷式涡流室燃烧系统能够有效提高缸内混合气均匀性,从而改善燃烧;使用4×0.36×150°油嘴在供油提前角为7°CA时要低于10°CA时的NOx和碳烟排放。
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关键词
内燃机
柴油机
涡流室燃烧系统
燃烧室
碰撞喷雾
纵向涡流
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Keywords
IC engine
diesel engine
squish impingement combustion system combustion chamber
impingement spray
lengthway swirl
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分类号
TK423.8
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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