摘要：为了解决内燃机在抑制二甲醚早燃而导致爆燃的问题,实验研究了着火抑制剂液化石油气对二甲醚-柴油双燃料预混燃烧发动机燃烧和排放特性的影响。实验所用发动机为缸内直喷柴油机,并在原机的基础上增加了一套气体燃料预混合系统,以使发动机同时实现预混和直喷压燃两种燃烧方式。研究结果表明:随着二甲醚/液化石油气混合燃料中液化石油气比例的增加,预混压燃发动机的燃烧始点滞后,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力和平均燃烧温度逐渐降低,有效热效率略有下降,但有效热效率仍高于缸内直喷柴油机;掺混液化石油气可在颗粒排放基本保持不变的情形下减少NOx的排放。该结果可为设计更为节能、环保的汽车发动机提供参考。

摘要：针对空–油换热器的冷却换热问题,对竖直上升圆管内超临界压力RP-3航空煤油的不稳定流动换热开展了实验研究。探究了由稳定流动换热向不稳定流动换热的过渡过程,考察了测量参数的振荡特性和机理,阐述了质量流量、进口压力、进口温度对壁温振荡和不稳定边界的影响。提出了两个无量纲参数,建立了不稳定边界预测准则。结果表明:通道施加高热流密度时,边界层对热流的动态响应转化为不稳定振荡,出现不稳定流动换热问题。随着压力提高,边界层内密度梯度减小,高热流密度时边界层稳定性增强,不稳定流动换热的临界热流密度增大。提出的预测准则能合理反映不稳定流动换热的临界热流密度,满足空–油换热器设计的工程需求。

摘要：采用RNGk-ε湍流模型、动网格技术以及用户自定义程序,对往复泵泵阀的启闭过程进行了非定常数值仿真,得出了不同弹簧因素下、阀门从开启到关闭的过程中,阀芯的升程随时间的变化规律、阀的迟滞关闭时间以及阀芯落座的瞬时速度.仿真结果表明,在同时保证阀芯有较大的开启度和较短的滞后关闭时间时,弹簧刚度和预紧力因素之间存在着最佳组合:k=10 N/cm,f=15 N;同等地改变预紧力比改变弹簧刚度,对阀门的运动影响更大.设计了往复泵泵阀试验台;通过对往复泵进行性能测试,对不同弹簧预紧力下阀门升程进行了测定,验证了仿真结果的合理性.该仿真方法对往复泵泵阀参数优化具有一定的借鉴意义.

摘要：为深入理解航空发动机再生冷却热防护中的换热机理,对竖直上升圆管内超临界压力RP-3航空煤油的传热恶化开展了实验研究。探究了两类传热恶化的换热特征和形成机理,考察了热流密度、质量流量和进口压力对传热恶化的影响机制。获得了两类传热恶化的起始条件判别准则。以Nu/Nu0=0.75作为依据,建立了浮升力影响评价准则。通过格拉晓夫数修正实现了换热关联式预测。结果表明:两类传热恶化出现在不同条件下,低温区传热恶化源于边界层转捩和浮升力的综合作用,当进口雷诺数大于5730时其不再出现;高温区传热恶化的临界热流密度可以表述为质量流量的函数关系。当浮升力参数Grb/Re2.7和Gr/Re2分别大于10-7和10-3时,浮升力作用不可忽略。改进的换热关联式具有合理的预测精度,满足热防护系统设计的工程运用。

摘要：针对超燃冲压发动机再生冷却热防护问题,开展了顶部加热和底部加热水平圆管内超临界压力正癸烷换热的模拟研究。探究了两种加热模式下的换热特征和换热差别,阐述了通道外表面热通量、质量流速、运行压力及通道热导率对换热的影响机制。实现了周向平均换热的预测。结果表明:两种加热模式下的浮升力作用不同,通道内壁面周向呈现了不同的管壁温度和热通量分布情况。顶部加热时随周向角增大传热恶化逐渐减弱,底部加热时二次流更强,周向始终存在传热恶化问题。高温流体拟膜态热阻是传热恶化的原因。采用高热导率通道、增加运行压力、降低热质比可以缩小周向壁温和热通量差别。提出的关联式能合理预测周向平均换热情况,满足热防护设计的工程应用。

摘要：选用正癸烷作为航空煤油的替代燃料,建立了正癸烷的化学反应详细机理与简化机理(包括50种组分,118个基元反应).分别采用详细机理与简化机理对正癸烷在激波管中的着火延迟时间、在预混燃烧炉内的燃烧过程进行了数值计算,并与实验结果进行了对比分析.同时,耦合该简化机理与CFD计算软件Fluent,对某型航空发动机环管形燃烧室中单个火焰筒内流动特性与燃烧过程、排放物及活性中间组分生成的反应动力学特性进行了详细分析,并与采用C12H23为燃料的单步反应机理的计算结果进行了对比分析.结果表明:采用简化机理计算得到的着火延迟时间、反应物与各主要生成物摩尔分数的整体变化趋势与实验数据吻合较好;与采用C12H23为燃料的单步反应机理相比,采用正癸烷为替代燃料的简化反应机理计算得到的温度场分布更符合实际,其出口平均温度亦更为接近燃烧室出口设计温度;同时,能更为详细了解燃料低温裂解过程及裂解产物、中间产物及主要排放物的生成规律.

摘要：在提高机组初参数条件受到一定限制的情况下,从设计、制造和运行环节如何保证凝汽器的安全运行来提高汽轮发电机组的经济性得到各方面的重视。在上述背景下,国内外竞相开展了凝汽器的最佳经济方案的研制工作。以某厂600MW汽轮机组为例,根据汽轮机的设计参数,选择不同的冷却倍率,冷却水流速以及流程数,从经济角度确定凝汽器的最佳运行方案,计算得出冷却倍率为70的双流程凝汽器为最佳设计方案。此外,还利用M atlab编程绘制了该凝汽器在不同冷却水量及不同冷却水进口温度下的特性曲线,并对几个典型工况曲线进行了分析,为凝汽器的运行,改造提供参考依据。

摘要：稠油热采过程中,热流体由隔热油管组成的管柱注入油层。隔热油管是减少热流体在注入过程中散热损失并保护套管的关键部件,目前国内外学者对隔热油管热损失的研究,多集中在理论分析和数值计算研究方面。隔热油管由内管、隔热层和外管组成,其绝热效果取决于隔热层的视热导率。通过设计和研制的隔热油管地面模拟实验装置,测定了隔热油管的表面温度与热流分布;根据实测数据分别计算了较新隔热油管与较旧隔热油管的视热导率。实验分析发现,接箍与隔热油管外壁之间存在热桥,受影响的隔热油管长度约为0.5m;接箍处的热通量高于正常隔热油管的3倍以上;较旧隔热油管视热流、表面温度和视热导率明显高于较新隔热油管,隔热性能下降。根据目前隔热油管的生产工艺和结构特点等提出了改进隔热性能的几点建议。

摘要：研制的叶轮机械气动-振动性能耦合实验台,在完成本科实验教学的同时,也为毕业设计实验、创新实验,同时也为工业风机、压缩机、烟机、汽轮机、电机等旋转机械的气动和振动性能及其耦合特性的研究搭建了综合性实验平台。介绍了旋转机械气动-振动性能耦合实验台的主要结构、工作原理,以及可完成的实验内容;分析了实验台的设计思路和创新点,以及建设过程中应注意的问题。对工厂、科研院所及高校同类叶轮机械实验台建设具有一定的借鉴意义。

摘要：本文以科学计算可视化为指导思想,结合当前柴油机工作过程可视化的研究现状,阐述柴油机燃烧计算实时可视化研究的价值和意义。提出以Visual C++6.0为开发平台,采用面向对象程序设计方法,利用OpenGL图形开发工具,进行柴油机燃烧计算实时可视化系统的开发,对研究柴油机的工作过程有一定的指导意义。