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TCD燃烧室结构优化对发动机性能的影响
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作者 王东鸽 何超 +3 位作者 李加强 陈彦林 聂岩 于海生 《车用发动机》 北大核心 2025年第2期29-36,88,共9页
柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T... 柴油机燃烧室的几何形状对缸内燃油的雾化和燃烧有着直接影响。为满足日益严格的排放法规,以某柴油机为研究对象,使用AVL Fire软件在保证相同压缩比的前提下,对原型ω燃烧室几何形状进行改造,引入环形凸起结构和中心凸台结构构造TCD(T表示涡轮增压,Turbocharger;C表示进气中冷,Charger air cooling;D表示柴油颗粒捕集器,Diesel particle filter)燃烧室,并对TCD燃烧室的结构参数进行优化。使用仿真模拟的方法,研究了不同几何形状的燃烧室对柴油机性能及排放的影响。研究结果表明:TCD燃烧室的燃烧性能主要受燃烧室直径的影响,直径过大或过小均会降低指示功率;TCD燃烧室优化后指示功率相对于优化前增加了0.98%,相对于原型ω燃烧室增加了8.26%;TCD燃烧室优化后Soot排放量相对于优化前降低了67.19%,相对于原型ω燃烧室降低了88.37%。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 几何形状 指示功率 排放
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高功率密度柴油机缸盖结构对火焰传播的影响分析
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作者 王鑫浩 牛晓晓 +1 位作者 刘龙 王洋 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期27-35,共9页
探究了小缸径高功率密度柴油机缸盖结构对燃烧状态的影响,及燃烧室结构和喷油器布置对该影响的响应。基于敞口型燃烧室,采用封闭气门和补偿缸盖体积两种方式建立135 mm缸径柴油机的仿真模型,对比其对火焰发展的影响。对阶梯型和直口型... 探究了小缸径高功率密度柴油机缸盖结构对燃烧状态的影响,及燃烧室结构和喷油器布置对该影响的响应。基于敞口型燃烧室,采用封闭气门和补偿缸盖体积两种方式建立135 mm缸径柴油机的仿真模型,对比其对火焰发展的影响。对阶梯型和直口型燃烧室结构的响应进行分析,并针对不同喷孔夹角和相对气门的偏角的喷油器设置进行了分析。结果显示:小缸径柴油机的缸盖凹入容积在上止点占比为13.1%,补偿法处理造成最高燃烧压力降低0.473 MPa,同时后燃比例加剧;不同燃烧室形状的响应主要影响火焰与缸盖的干涉,热效率最大相差2.34%;随着喷孔夹角由140°增大到150°,后燃差异减小;采用相对气门非对称性的喷孔布置有利于火焰面的发展,油耗可减少1.90 g/(kW·h)。 展开更多
关键词 高功率密度柴油机 缸盖结构 燃烧室形状 喷孔夹角 喷孔偏角
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不同结构双腔并联压电泵性能研究
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作者 孙晓锋 刘勇 +1 位作者 王晓军 吴宇飞 《机床与液压》 北大核心 2025年第5期135-138,共4页
不同结构压电泵的输出性能存在较大差异。为了提高压电泵的输出性能,设计一种“一字型”双腔并联压电泵。为了优化设计,探索工作阀数量、进出口管安装位置及进出口槽容积等结构因素对“一字型”双腔并联压电泵性能的影响,并加工了多种... 不同结构压电泵的输出性能存在较大差异。为了提高压电泵的输出性能,设计一种“一字型”双腔并联压电泵。为了优化设计,探索工作阀数量、进出口管安装位置及进出口槽容积等结构因素对“一字型”双腔并联压电泵性能的影响,并加工了多种试验样机,对其输出性能进行测试。在110 V正弦交流电驱动下,分别选取液体水和气体空气作为输送介质,对不同结构的双腔并联压电泵进行输出流量和压力试验。结果显示:四阀双腔并联压电泵的输出效果优于三阀双腔并联压电泵,正向出流输出效果优于侧向出流,进出口槽容积对双腔并联压电泵的输出性能具有重要影响;所设计的双腔并联压电泵最大输出气体流量可达720 mL/min,最大液体流量可达650 mL/min。 展开更多
关键词 压电泵 双腔 并联 一字型
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燃烧室形状对氨氢融合燃料点火发动机性能的影响分析
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作者 阳若淼 商潭苏 +1 位作者 刘军恒 刘震涛 《拖拉机与农用运输车》 2025年第2期12-15,33,共5页
油-气-室的优化是在发动机中高效应用新型氨氢融合燃料的关键。为明确燃烧室形状对氨氢融合燃料点火发动机性能的影响,基于三维燃烧模拟,在保持压缩比恒定的条件下,研究了活塞内凹式燃烧室挤压区长度对燃烧与排放性能的影响。研究结果显... 油-气-室的优化是在发动机中高效应用新型氨氢融合燃料的关键。为明确燃烧室形状对氨氢融合燃料点火发动机性能的影响,基于三维燃烧模拟,在保持压缩比恒定的条件下,研究了活塞内凹式燃烧室挤压区长度对燃烧与排放性能的影响。研究结果显示:较长的挤压区长度可增强缸内湍流强度,加速火焰传播,提升燃烧速率,提前燃烧相位,进而提高热效率;与传统碳氢燃料火花点火式发动机不同,氨燃料由于含氮元素的特性,氮污染物排放浓度基本不变;表明合理优化燃烧室形状具有显著优化氨氢点火发动机性能的潜力。 展开更多
关键词 氨氢融合燃料 火花塞点火发动机 燃烧室形状 挤压区长度 燃烧与排放性能
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城门洞型气垫式调压室与圆管型气垫式调压室水力性能对比分析
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作者 黄智鑫 周培勇 +2 位作者 石刚 欧友杰 张巧玲 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期167-171,152,共6页
传统城门洞型气垫式调压室设计成熟,对围岩渗透性要求较高,圆管型气垫式调压室作为一种新兴结构,依托全封闭钢衬具备更强的气体密封能力与抗压性能,但两者水力性能差异仍需进一步探讨。为此,以西藏某水电站为例,采用CFD三维数值模拟并结... 传统城门洞型气垫式调压室设计成熟,对围岩渗透性要求较高,圆管型气垫式调压室作为一种新兴结构,依托全封闭钢衬具备更强的气体密封能力与抗压性能,但两者水力性能差异仍需进一步探讨。为此,以西藏某水电站为例,采用CFD三维数值模拟并结合VOF模型,对城门洞型与圆管型气垫式调压室在大波动工况下的水位、压强、温度与流速变化进行对比分析。结果表明,城门洞型气垫式调压室气温波动小,但水位、压强及空气流速波动大,稳定性相对较差;圆管型气垫式调压室气温及水体流速波动大,但水位与压强波动小,运行更稳定。研究结果为复杂地形区域气垫式调压室体型选择与优化设计提供技术参考。 展开更多
关键词 城门洞型气垫式调压室 圆管型气垫式调压室 CFD三维数值模拟 VOF模型 气室波动
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缸内激波对锥顶型燃烧室的活塞破坏机理 被引量:5
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作者 姚春德 续晗 +1 位作者 姚安仁 唐超 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期57-64,共8页
以二维数值模拟为基础,研究了锥顶型燃烧室内的冲击波发展的震荡过程,得到作用于活塞不同位置处的超压分布。模拟结果表明:由于燃烧室结构的独特性,导致冲击波能在特定区域进行汇聚,致使该区域超压明显高于其他区域。将该模拟结果与实... 以二维数值模拟为基础,研究了锥顶型燃烧室内的冲击波发展的震荡过程,得到作用于活塞不同位置处的超压分布。模拟结果表明:由于燃烧室结构的独特性,导致冲击波能在特定区域进行汇聚,致使该区域超压明显高于其他区域。将该模拟结果与实际破坏失效的活塞进行对比,发现冲击波汇聚区域往往就是活塞被破坏的地方。数值模拟结果与实际破坏结果吻合很好。这为设计燃烧室形状以避免冲击波对活塞造成破坏提供了理论基础。 展开更多
关键词 爆炸力学 活塞破坏 冲击波 燃烧室形状 汇聚
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水电站气垫式调压室的体型设计 被引量:4
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作者 张罗彬 欧传奇 +2 位作者 刘德有 陈五一 周领 《水电能源科学》 北大核心 2012年第11期61-64,214,共5页
针对目前气垫式调压室体型设计尚无成熟方法可依的情况,基于国内已建工程的气垫式调压室设计资料,采用参数统计分析方法建立了相关参数间关系,拟定了各体型参数取值,并按参数拟定的方便程度逐步介绍各体型参数的拟定方法。同时,比较分... 针对目前气垫式调压室体型设计尚无成熟方法可依的情况,基于国内已建工程的气垫式调压室设计资料,采用参数统计分析方法建立了相关参数间关系,拟定了各体型参数取值,并按参数拟定的方便程度逐步介绍各体型参数的拟定方法。同时,比较分析了基于稳定气体体积与基于稳定断面面积的两种体型设计方法的差异。最后以阴平水电站为例,完成了其气垫式调压室的体型设计,且大幅减小了方案拟定阶段的体型设计工作量。 展开更多
关键词 气垫式调压室 体型设计 稳定断面面积 稳定气体体积
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Atkinson循环发动机进气系统匹配优化模拟与试验 被引量:2
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作者 秦静 张泰钰 +3 位作者 裴毅强 任源 李翔 王同金 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1187-1194,共8页
运用GT-Power建立发动机计算模型,研究气门型线、进气歧管形式对1.5L Atkinson循环发动机经济性和动力性的影响;运用CFD软件AVL-Fire对不同燃烧室形式下的燃烧过程进行模拟研究,并通过台架试验数据进行验证.研究结果表明:最佳进气持续... 运用GT-Power建立发动机计算模型,研究气门型线、进气歧管形式对1.5L Atkinson循环发动机经济性和动力性的影响;运用CFD软件AVL-Fire对不同燃烧室形式下的燃烧过程进行模拟研究,并通过台架试验数据进行验证.研究结果表明:最佳进气持续期为240°CA,气门最大升程为8,mm.此时,长度为300mm的侧面进气的进气歧管与改进的燃烧室匹配,在研究转速范围内,最低油耗比原机降低了7.23-8.31g/(k W·h),且低油耗区范围明显扩大;长度为100mm的中间进气形式歧管的最低油耗比原机降低了6.21-9.19g/(k W·h),低油耗区范围也有明显扩大;两种形式的进气歧管皆可以满足降低油耗的需求,需根据发动机实际布置情况进行选择. 展开更多
关键词 Atkinson循环 气门型线 进气歧管 燃烧室形式
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燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放影响的数值模拟 被引量:4
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作者 张莉娟 张翠平 +1 位作者 张鹏超 范博 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第2期141-144,共4页
为了研究燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放特性的影响,在压缩比不变的条件下,设计了5种不同形状的燃烧室,运用AVL_Fire软件对具有不同形状燃烧室发动机的燃烧过程进行了模拟计算。结果表明,缩口燃烧室E内气流运动最强烈,缸内平均... 为了研究燃烧室形状对醇醚燃料发动机燃烧和排放特性的影响,在压缩比不变的条件下,设计了5种不同形状的燃烧室,运用AVL_Fire软件对具有不同形状燃烧室发动机的燃烧过程进行了模拟计算。结果表明,缩口燃烧室E内气流运动最强烈,缸内平均压力较高,NO和soot排放很低;直口燃烧室A的缸内压力最低,噪声小,NO和soot排放较低;敞口燃烧室B的NO排放最高,soot排放较低。尖底凸台对气流的导流效果比圆底、平底凸台要好,更利于挤流的形成和发展。缩口燃烧室内的挤流强度比直口、敞口燃烧室强烈。 展开更多
关键词 燃烧室形状 醇醚燃料发动机 燃烧过程 气流运动 排放
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小型柴油机矩形环槽燃烧室形状对燃空混合过程影响的气体模拟研究 被引量:1
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作者 苏万华 林荣文 +2 位作者 史绍熙 谢辉 沈颖刚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期355-362,共8页
本文采用射流气体速度和浓度同步测量技术研究了燃烧室侧壁的矩形环槽对燃油喷雾的撞壁过程、燃油分布及其混合过程的影响,阐述了矩形环槽燃烧室改善小型直喷式柴油机性能的作用机理。
关键词 喷雾 燃烧室形状 混合 气体模拟 柴油机 燃料油
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引弧板对桥式双断点断路器灭弧性能的影响 被引量:9
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作者 汪倩 屈建宇 李兴文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期845-850,共6页
合理的引弧板设计可以大幅度提升限流型断路器的开断性能。为此,针对桥式双断点断路器,对比分析了U形槽引弧板的U形槽位置和大小等对灭弧性能的影响。首先,设计了一个带卡住机构的桥式双断点断路器可拆式灭弧室样机,并通过3维有限元电... 合理的引弧板设计可以大幅度提升限流型断路器的开断性能。为此,针对桥式双断点断路器,对比分析了U形槽引弧板的U形槽位置和大小等对灭弧性能的影响。首先,设计了一个带卡住机构的桥式双断点断路器可拆式灭弧室样机,并通过3维有限元电磁仿真和多体动力学分析验证了样机的可行性。然后利用设计的实验样机,通过对比开断波形和开断特性参数,重点研究了3种不同引弧板结构对灭弧性能的影响。研究结果表明:在引弧板上增加U形槽可以增大动导电杆的电动斥力,且较大的U形槽作用更加明显;U形槽的引弧板有利于电弧拉长及进入栅片,增加U形槽后,电弧电压峰值提高了15 V,但是U形槽嵌入栅片容易造成弧根进入栅片后又重新转移到动导电杆上,不利于电弧在栅片中稳定燃烧。研究结果可为断路器的设计提供参考。 展开更多
关键词 引弧板 电弧 灭弧性能 灭弧室 桥式双断点 断路器
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燃烧室几何形状对柴油机排放特性影响的数值分析 被引量:2
12
作者 杨帅 楼宏伟 +3 位作者 周毅 王磊 万晓 李秀元 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第5期32-34,96,共4页
针对两种不同几何形状燃烧室,对柴油机燃烧过程进行数值仿真计算,得到了不同几何形状燃烧室的污染物排放情况,用以研究燃烧室形状对排放特性的影响。得到了柴油机燃烧过程中排放生成物NOx、Soot、HC、CO随时间历程的生成规律和空间生成... 针对两种不同几何形状燃烧室,对柴油机燃烧过程进行数值仿真计算,得到了不同几何形状燃烧室的污染物排放情况,用以研究燃烧室形状对排放特性的影响。得到了柴油机燃烧过程中排放生成物NOx、Soot、HC、CO随时间历程的生成规律和空间生成位置,数值仿真还包括了燃烧室温度场、压力场等瞬态结果,弥补了实验过程中无法提供三维可视场结果的缺陷。 展开更多
关键词 燃烧室 几何形状 排放 模拟计算
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燃烧室形状对直喷式柴油机燃烧过程影响的仿真研究 被引量:4
13
作者 高莹 杨成 +2 位作者 李书华 陈长军 李君 《车用发动机》 北大核心 2012年第4期80-84,共5页
利用CFD模拟软件Fire模拟研究了柴油机不同径深比的缩口形燃烧室对缸内混合气形成、燃烧过程和排放物形成的影响。研究结果表明:三维仿真模拟缸内压力和放热率曲线与试验值基本一致;SF5型燃烧室喷雾贯穿距长,喷雾碰壁早,燃油蒸气反弹使... 利用CFD模拟软件Fire模拟研究了柴油机不同径深比的缩口形燃烧室对缸内混合气形成、燃烧过程和排放物形成的影响。研究结果表明:三维仿真模拟缸内压力和放热率曲线与试验值基本一致;SF5型燃烧室喷雾贯穿距长,喷雾碰壁早,燃油蒸气反弹使得喷雾分布不均匀,局部出现缺氧,炭烟排放较高;SF5型燃烧室缸内混合气混合良好,燃烧完全,缸内温度较高,NOx生成量大,可以采取推迟喷油的方式降低缸内燃烧温度,从而降低NOx排放。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 几何形状 数值模拟 燃烧过程 混合气形成
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PEF对乳杆菌和青霉菌的灭活效果研究 被引量:4
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作者 王黎明 程伦 +1 位作者 关志成 罗炜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期112-115,共4页
近年来新兴的非热食品加工技术高压脉冲电场(PEF)处理温度低、节能、货架期长且能较好保持果蔬汁中的营养成分,而人们对食品品质的要求逐渐提高。为此,采用一套自行研发的高压脉冲食品非热处理系统,研究了PEF对植物乳杆菌和扩展青霉菌... 近年来新兴的非热食品加工技术高压脉冲电场(PEF)处理温度低、节能、货架期长且能较好保持果蔬汁中的营养成分,而人们对食品品质的要求逐渐提高。为此,采用一套自行研发的高压脉冲食品非热处理系统,研究了PEF对植物乳杆菌和扩展青霉菌残活率的影响。当外加峰值为17 kV、420个脉冲电压时,乳酸杆菌和扩展青霉的对数残活率最大分别降低了约4.135和3.810。在处理室出口处放置热电偶来监测物料温度,测得数据表明,PEF处理会导致菌液温度升高。随电场强度增强和脉冲数增加,不冷却回路处理后比冷却回路处理后菌液温度增加幅度增大,在外加峰值电压分别为8、13和15 kV时前者比后者的菌液温度增加幅度分别在2-8、3-10、3-17°C。在电压峰值为15 kV、420个脉冲时菌液温度最高增加了30°C。试验结果表明,随着外加脉冲电压及脉冲数的增加,两种细菌的残活率都有显著下降,且微生物对PEF的敏感性增强,乳酸杆菌对PEF敏感性强于扩展青霉。 展开更多
关键词 高压脉冲电场 植物乳杆菌 扩展青霉 同轴处理室 残活率
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爆破振动对任意形状地下洞室的影响研究 被引量:11
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作者 易长平 卢文波 +1 位作者 张建华 张爱平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2451-2455,共5页
根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波... 根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波与一半圆直墙拱形洞室相互作用为例,求解了不同频率的爆破地震波以不同方向作用于地下洞室时围岩的应力和振速分布,结合围岩的抗拉强度,求解了各种工况下围岩的临界破坏振速。 展开更多
关键词 爆破振动 任意形状洞室 保角变换 临界振速
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辽河油田坨32井区中生界火山岩岩石学特征及成因 被引量:7
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作者 赵海玲 李小光 +4 位作者 陈振岩 狄永军 刘洁 洪淑新 赵光辉 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期549-556,共8页
坨32井区火山岩岩石类型主要有流纹岩、粗安岩、安山岩,流纹质火山角砾岩,流纹质凝灰岩,安山质火山角砾岩,安山质凝灰岩。火山岩的喷发时代为(97.37±1.41)M a和(79.52±1.25)M a,喷发为两期5次,第1期为早白垩世晚期,第2期为晚... 坨32井区火山岩岩石类型主要有流纹岩、粗安岩、安山岩,流纹质火山角砾岩,流纹质凝灰岩,安山质火山角砾岩,安山质凝灰岩。火山岩的喷发时代为(97.37±1.41)M a和(79.52±1.25)M a,喷发为两期5次,第1期为早白垩世晚期,第2期为晚白垩世中期。火山的喷发具有“反序”现象,利用岩浆流体动力学理论论证了这种“反序”现象是因为存在带状岩浆房,并建立了带状岩浆房和地表火山岩分布的模型。 展开更多
关键词 火山岩系列及类型 火山岩的喷发时代 带状岩浆房 中生代火山岩 牛心坨地区 辽河油田
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活塞形状对直喷汽油机工作影响的数值模拟 被引量:6
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作者 郑朝蕾 刘春涛 +1 位作者 胡铁刚 张晓宇 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期345-352,共8页
通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+... 通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+凹坑"的活塞顶设计更有利于维持缸内湍流强度,并在点火时刻在火花塞附近形成可供稳定点火的可燃混合气;平滑的活塞顶使点火时刻缸内湍动能更强烈,有利于加速燃烧过程,缸内温度和压力峰值更高,动力性更好;较高的缸内温度和压力会增加NO的产量,但会减少碳烟排放. 展开更多
关键词 缸内直喷汽油机 活塞形状 燃烧室凹坑
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L形声学谐振器声学特性研究 被引量:3
18
作者 蒋剑 刘丹晓 +3 位作者 尹铫 程圣清 潘亮 刘克 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期1291-1294,共4页
针对L形声学谐振器进行了理论分析和实验研究。在经过适当修正后,可以将其简化为1/4波管处理,考虑L形谐振器几何特点及管口辐射阻抗的修正,给出了求声腔共振频率的近似公式,通过实验验证了理论公式的有效性。只要合理选择声学谐振器的... 针对L形声学谐振器进行了理论分析和实验研究。在经过适当修正后,可以将其简化为1/4波管处理,考虑L形谐振器几何特点及管口辐射阻抗的修正,给出了求声腔共振频率的近似公式,通过实验验证了理论公式的有效性。只要合理选择声学谐振器的类型和尺寸,即可达到十分理想的效果。该理论与实验结果符合得很好。要综合考虑系统的吸声系数和带宽的影响,这种声学谐振器的个数存在优化的选择。同时考察了声学谐振器个数对系统吸声系数峰值及品质因数的影响。 展开更多
关键词 L形声学谐振器 燃烧室 不稳定性
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非壅塞火箭冲压发动机补燃室两相流数值模拟 被引量:11
19
作者 胡建新 夏智勋 +3 位作者 刘君 罗振兵 缪万波 赵建民 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期193-195,240,共4页
采用颗粒轨道模型进行了非壅塞火箭冲压发动机补燃室两相流的数值模拟,其中铝颗粒的燃烧模型采用的是Davis扩散控制燃速的燃烧模型,建立了发动机补然室简单反应流模型,并在该模型下对某实验发动机进行了模拟,得出颗粒在补燃室内的分布,... 采用颗粒轨道模型进行了非壅塞火箭冲压发动机补燃室两相流的数值模拟,其中铝颗粒的燃烧模型采用的是Davis扩散控制燃速的燃烧模型,建立了发动机补然室简单反应流模型,并在该模型下对某实验发动机进行了模拟,得出颗粒在补燃室内的分布,结果表明:与颗粒确定轨道模型相比,颗粒随机轨道模型更加适合模拟冲压发动机中的两相流动,并且颗粒的初始直径对颗粒燃烧效率有很大的影响。 展开更多
关键词 冲压火箭发动机 加力燃烧室 数值仿真 二相流 燃烧
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长白山火山岩浆柱岩浆上升作用过程 被引量:18
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作者 魏海泉 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期11-23,共13页
长白山火山岩浆柱是一个在长白山区地下总体呈串珠状排列的向东南倾斜的层状富岩浆集合体,岩浆柱宽度宽者300~500km,窄者30~50km,深度延伸可达上千km。在这个岩浆柱内,热物质聚集与挥发份富集可以发生部分熔融而形成不同成分与密度的... 长白山火山岩浆柱是一个在长白山区地下总体呈串珠状排列的向东南倾斜的层状富岩浆集合体,岩浆柱宽度宽者300~500km,窄者30~50km,深度延伸可达上千km。在这个岩浆柱内,热物质聚集与挥发份富集可以发生部分熔融而形成不同成分与密度的岩浆,岩浆聚集上升至某个深度时的停滞聚集又可形成水平向扩展的岩浆房,压力作用下岩浆房内岩浆演化出密度较轻的岩浆则可进一步上升直至喷出地表。天池火山的母岩浆粗面玄武岩来自地幔岩浆库,由其演化形成的碱型系列粗面岩类和碱流岩类岩石则来自地壳岩浆房。拉斑玄武岩系列的偏酸性岩石来源的地壳岩浆房与碱型系列碱流岩来源的地壳岩浆房深度位置也不相同。天池火山造盾玄武岩TiO2含量和SiO2含量之间反相关关系不能单纯用岩浆房分异结晶来解释,TiO2含量较高的样品代表了源区地幔的较低熔融程度的熔体,而低程度熔融的岩浆来源于更深的位置。玄武质岩浆"熔融结束"的深度随时间的增加而增加的过程控制了岩浆形成深度随时间的增加而增加并且岩浆形成速率随时间的增加而降低的规律。天池火山碱流质岩浆房千年大喷发时岩浆超压极大值Δpmax=6.25MPa,层状岩浆房半径3.5km,喷出岩浆层厚700m,喷出岩浆体积30km3;粗面质喷发的岩浆房超压极大值Δpmax=15MPa以上。天池火山千年大喷发时临界喷发熔体黏度μcmrit>2.7×1010Pa.s-1,碱流质岩浆是从一个粗面质岩浆母体经几万年的结晶分异时间演化得来的。气象站寄生火山活动喷发前临界熔体黏度μcmrit=1.2×1011Pa.s-1,这极高的熔体黏度与喷发物中含有大量晶体与气泡相吻合。千年大喷发级别的大规模喷发周期上万年,远大于小规模喷发几百年以内的时间周期。天池火山作用造盾阶段因为玄武岩都直接喷出了地表,多数传导与扩散的岩浆热都没有用于加热深地壳,所以早期加热效率不高。在1~1.6Ma之后造锥阶段在深地壳内形成残余的部分熔融带并阻止了玄武岩的喷发,系统的热效率变得很高,残余熔体生产率也就得到了加速。全新世造伊格尼姆岩喷发阶段大量的演化的碱流质残余熔体因重力不稳定而侵入上地壳内,并且形成大得足以引起造破火山口喷发的岩浆房。 展开更多
关键词 岩浆柱 熔融结束深度 岩浆房尺寸与形状 岩墙注入 岩浆超压
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