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定容燃烧弹内闪沸燃烧研究
1
作者 罗徐霖 李岩松 +3 位作者 崔明利 孔令逊 李雪松 许敏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期476-482,共7页
闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷... 闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。 展开更多
关键词 闪沸喷雾雾化 稀薄燃烧 定容燃烧弹 高速成像
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基于定容燃烧弹的单孔主动预燃室几何参数对燃烧特性的影响研究
2
作者 刘人赫 刘逸晖 +2 位作者 缪新轲 邓俊 李理光 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第2期39-46,共8页
基于定容燃烧弹试验平台,采用燃烧可视化方法研究了预混式单孔主动预燃室的几何参数对预燃室点火特性的影响。在火焰发展初期的定压燃烧过程中,将从点火开始到火焰面积达到燃烧弹可视窗口面积一半所用的时间定义为初期火焰发展时间,作... 基于定容燃烧弹试验平台,采用燃烧可视化方法研究了预混式单孔主动预燃室的几何参数对预燃室点火特性的影响。在火焰发展初期的定压燃烧过程中,将从点火开始到火焰面积达到燃烧弹可视窗口面积一半所用的时间定义为初期火焰发展时间,作为衡量不同几何参数下主动预燃室点火效果的参考指标:在不同喷孔孔径(2.0~4.0 mm)、不同预燃室通道内径(3.0~5.5 mm)、不同下端开口角度(0°~75°)的试验条件下,初期火焰发展时间的最大差异分别为9.3 ms、6.8 ms、2.9 ms,最终得出3个几何参数对单孔主动预燃室点火效果的影响程度排序由大到小依次为喷孔孔径、预燃室通道内径、下端开口角度。 展开更多
关键词 主动预燃室 定容燃烧弹 燃烧可视化 燃烧特性
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基于LabVIEW的定容燃烧弹控制与数据采集系统设计
3
作者 张璇 王筱蓉 +1 位作者 姜熠豪 高建伟 《河北工业科技》 CAS 2024年第1期69-76,共8页
为了解决传统定容燃烧弹系统实验操作繁琐、数据采集精度低、数据传输慢和系统控制效果差等问题,设计了一种定容燃烧弹控制与数据采集系统。首先,对定容燃烧弹各系统进行方案设计,结合传感器、点火线圈和高速摄像机等硬件搭建系统的功... 为了解决传统定容燃烧弹系统实验操作繁琐、数据采集精度低、数据传输慢和系统控制效果差等问题,设计了一种定容燃烧弹控制与数据采集系统。首先,对定容燃烧弹各系统进行方案设计,结合传感器、点火线圈和高速摄像机等硬件搭建系统的功能模块;其次,完善LabVIEW软件编程上位机对单片机、cRIO控制器组成的下位机的系统控制和数据采集;最后,通过实验测试系统的性能。结果表明:设计的控制与数据采集系统实现了定容燃烧弹系统的集成化,优化了实验步骤,提高了实验效率,提升了数据采集精度和数据传输速度,并实现系统数据采集与控制的数字化、图像化和自动化。所设计的定容燃烧弹控制与数据采集系统可进行预混燃烧及喷雾实验,可为内燃机和燃气轮机等燃烧室的设计及合理应用提供参考。 展开更多
关键词 热工测量与仪器仪表 定容燃烧弹 LABVIEW 传感器 数据采集
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基于定容燃烧弹的正丁醚压力振荡特性试验研究 被引量：1
4
作者 湛昊晨 葛睿涵 +2 位作者 李加兴 胡二江 黄佐华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4083-4093,共11页
基于定容燃烧弹实验平台,在环境压力为0.05~0.20 MPa、温度为423~453 K、当量比为0.7~1.6条件下开展正丁醚的压力振荡特性试验研究,获得正丁醚燃烧过程中的燃烧压力、火焰形态、燃烧弹振动、声压实验数据并对其进行分析。研究结果表明:... 基于定容燃烧弹实验平台,在环境压力为0.05~0.20 MPa、温度为423~453 K、当量比为0.7~1.6条件下开展正丁醚的压力振荡特性试验研究,获得正丁醚燃烧过程中的燃烧压力、火焰形态、燃烧弹振动、声压实验数据并对其进行分析。研究结果表明:正丁醚在较低温度、较高压力下,当量比为1.5左右时产生的压力振荡强度最大,燃烧过程中的压力、振动、声压、亮度等信号具有相同的变化规律,均呈现出随温度增加缓慢降低、随压力增加显著增强、随当量比增加先增后减的趋势。随着压力振荡强度增大,振荡的主频向高频方向移动。正丁醚的火焰不稳定性与压力振荡的产生存在一定关系。 展开更多
关键词 正丁醚 压力振荡 燃烧特性 定容燃烧弹
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定容燃烧弹中离子信号的特征分析 被引量：9
5
作者 吴筱敏 杜卫宁 廖世勇 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期101-104,共4页
在定容燃烧弹中同时进行离子信号和压力的测量,并通过高速摄影仪在燃烧过程中拍摄的纹影照片与相应的离子信号进行对比,分析了点火和燃烧中离子信号的点火、火焰前锋和火焰后区三个阶段.阐述了点火阶段的离子信号主要与电极间空气隙被... 在定容燃烧弹中同时进行离子信号和压力的测量,并通过高速摄影仪在燃烧过程中拍摄的纹影照片与相应的离子信号进行对比,分析了点火和燃烧中离子信号的点火、火焰前锋和火焰后区三个阶段.阐述了点火阶段的离子信号主要与电极间空气隙被击穿瞬间火花放电时产生的感应电压有关,火焰前锋的信号主要与电极附近的火核有关,以及火焰后区的信号主要与已燃区内各种成分的离子和电子有关的观点;论述了离子信号三个阶段的主要特点以及产生的主要原因. 展开更多
关键词 离子信号 燃烧 纹影照片 定容燃烧弹
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一种研究柴油甲醇双燃料的定容燃烧弹试验装置 被引量：4
6
作者 姚春德 代乾 +1 位作者 许汉君 杨广峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期278-281,共4页
设计并研制了一种定容燃烧弹试验装置,用于对柴油在甲醇/空气预混均质混合气中燃烧特性的基础研究。介绍了该试验装置的各子系统的原理、结构及特点。定容燃烧弹试验结果表明:甲醇抑制了柴油的着火燃烧,随着甲醇/空气混合气浓度的增大,... 设计并研制了一种定容燃烧弹试验装置,用于对柴油在甲醇/空气预混均质混合气中燃烧特性的基础研究。介绍了该试验装置的各子系统的原理、结构及特点。定容燃烧弹试验结果表明:甲醇抑制了柴油的着火燃烧,随着甲醇/空气混合气浓度的增大,燃烧火焰变暗,碳烟生成受到抑制。与空气热氛围相比,甲醇/空气混合气氛围延长了柴油的滞燃期,加长了火焰的浮起长度。火焰稳定后,甲醇氛围中火焰的浮起长度随时间的变化比在纯空气氛围中大。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 燃烧特性 甲醇 柴油
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一种定容燃烧弹内的湍流发生系统 被引量：4
7
作者 马凡华 许忠厚 +1 位作者 蒋德明 曾科 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期42-44,50,共4页
设计了一种定容燃烧弹内的湍流发生系统。它主要包括湍流发生系统、定容燃烧弹、孔板运动规律测量 ,着重介绍了其设计原理和结构特点。
关键词 湍流 定容燃烧弹 内燃机
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一种可变湍流参数的定容燃烧弹试验装置 被引量：10
8
作者 马凡华 蒋德明 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期69-72,共4页
设计了一种可变湍流参数定容燃烧弹试验装置 ,用于预混湍流燃烧的基础研究。该试验装置利用带有通孔的板在容弹内的快速平动来产生可控的湍流 ,它能方便地改变容弹内充量的湍流参数 (包括湍流强度和湍流标尺 )、热力参数 (包括燃空比、... 设计了一种可变湍流参数定容燃烧弹试验装置 ,用于预混湍流燃烧的基础研究。该试验装置利用带有通孔的板在容弹内的快速平动来产生可控的湍流 ,它能方便地改变容弹内充量的湍流参数 (包括湍流强度和湍流标尺 )、热力参数 (包括燃空比、残余废气系数和压力 )以及点火参数 (火花塞位置、电极间隙与点火能量 )。介绍了该试验装置的定容燃烧弹、湍流发生系统、混合气配制系统、点火系统、燃烧压力测量系统、纹影与高速摄影系统以及时序控制系统等子系统的设计原理、结构及其特点。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 试验装置 内燃机 可变湍流参数
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定容燃烧弹内湍流特性的研究 被引量：3
9
作者 廖世勇 蒋德明 王彦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期1-7,共7页
在对定容燃烧弹内的湍流进行循环分辨分析的基础上 ,计算了湍流的强度、自相关系数、标准一维能谱密度以及泰勒微观时间尺度。同时研究了传统集平均湍流研究方法和循环分辨分析法两者具有较大偏差的根源 ,从频率成分和尺度大小两方面刻... 在对定容燃烧弹内的湍流进行循环分辨分析的基础上 ,计算了湍流的强度、自相关系数、标准一维能谱密度以及泰勒微观时间尺度。同时研究了传统集平均湍流研究方法和循环分辨分析法两者具有较大偏差的根源 ,从频率成分和尺度大小两方面刻画了湍流脉动与集平均脉动之间的区别和联系。通过比较不同“时窗”宽度和不同“相关窗”宽度条件下计算出的湍流能谱、自相关系数等湍流参数 ,找到了“时窗”和“相关窗”各自比较合适的折中值。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 一维能谱密度 自相关 湍流 内燃机 气缸 发动机
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LabVIEW环境下定容燃烧弹数据采集系统研究 被引量：3
10
作者 彭升 张纪鹏 +2 位作者 马永志 朱晓鹏 高永春 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2014年第3期22-27,共6页
为了精准控制定容燃烧弹的点火和数据采集,本文参考汽车点火系统,利用固态继电器等电子元件,设计了定容燃烧弹的点火控制电路,并利用PCI-1712L数据采集卡等硬件设备,设计了定容燃烧弹数据采集控制虚拟仪器系统,同时采用LabVIEW软件编写... 为了精准控制定容燃烧弹的点火和数据采集,本文参考汽车点火系统,利用固态继电器等电子元件,设计了定容燃烧弹的点火控制电路,并利用PCI-1712L数据采集卡等硬件设备,设计了定容燃烧弹数据采集控制虚拟仪器系统,同时采用LabVIEW软件编写了数据采集控制系统程序。经过实验证明,该控制系统能控制定容燃烧弹的点火,调节点火电能量,实现模拟燃烧过程的数据采集、信号波形显示、数据储存等功能。该研究实验过程简便,数据更精准,为内燃机的模拟燃烧实验奠定了理论基础。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 LABVIEW软件 虚拟仪器 数据采集
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定容燃烧弹中火核生成及初期发展的数值模拟 被引量：1
11
作者 蒋德明 刘亮 杨迪 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期379-388,共10页
本文发展了一种新的预混湍流火核生成及初期发展的模型，该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程。模型考虑了很多对火核生成及初期发展有影响的因素，如已... 本文发展了一种新的预混湍流火核生成及初期发展的模型，该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程。模型考虑了很多对火核生成及初期发展有影响的因素，如已燃区的传热、非绝热效应、曲率和伸展效应等等；通过利用模拟得到的３维湍流速度场，首次实现了对火核几何形状的３维模拟；模型的模拟结果和试验结果有很好的吻合性，这说明模型是合理的。本文还对容弹中湍流燃烧特性以及湍流强度和湍流标尺对燃烧的影响进行了详细讨论。 展开更多
关键词 燃烧 湍流 定容燃烧弹 火核 火花点火发动机
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基于Fluent的定容燃烧弹内预混层流燃烧模拟 被引量：4
12
作者 刘磊 孙俊 +1 位作者 李格升 吕晓辉 《船海工程》 2012年第5期107-111,共5页
利用GAMBIT软件对定容燃烧弹腔体进行网格划分,对Quad-Map、Quad-Pave、Tri-Pave3种不同网格划分机理进行了比较研究。结果表明:基于Quad-Map机理模拟定容燃烧弹预混层流燃烧时,无法实现预混气体弹体中心点燃;基于Quad-Pave机理模拟时,... 利用GAMBIT软件对定容燃烧弹腔体进行网格划分,对Quad-Map、Quad-Pave、Tri-Pave3种不同网格划分机理进行了比较研究。结果表明:基于Quad-Map机理模拟定容燃烧弹预混层流燃烧时,无法实现预混气体弹体中心点燃;基于Quad-Pave机理模拟时,由于网格本身的非对称性,而导致模拟结果的非对称,火核呈不规则几何形状分布;基于Tri-Pave机理模拟时,在实现预混气体弹体中心点燃的同时,模拟结果对称,火核呈圆球形状分布,与实验结果基本吻合。建立了氢气容弹内预混燃烧Fluent模型,其模拟结果与实验结果基本吻合。 展开更多
关键词 FLUENT 定容燃烧弹 层流火焰
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在定容燃烧弹内生成不同频段湍流特性的方法研究 被引量：1
13
作者 廖世勇 蒋德明 王彦 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期8-11,34,共5页
利用孔板平动法生成湍流 ,通过调节平板孔径的大小和驱动电机的转速来达到在定容燃烧弹内生成不同频段湍流特性的目的 .运用小波包分析法对容弹内气流速度进行了时 频分析 .结果表明 ,容弹内部存在极强的循环平均流 ,湍流主要处于 4 0 ... 利用孔板平动法生成湍流 ,通过调节平板孔径的大小和驱动电机的转速来达到在定容燃烧弹内生成不同频段湍流特性的目的 .运用小波包分析法对容弹内气流速度进行了时 频分析 .结果表明 ,容弹内部存在极强的循环平均流 ,湍流主要处于 4 0 0～ 16 0 0Hz的频率段 ,它的能量衰减期一般不超过 6 0ms .同时 ,也得出了容弹内湍流的产生、发展与平板孔径和电机转速之间的关系 . 展开更多
关键词 湍流特性 定容燃烧弹 小波包分析法 时-频分析 孔板平动法 生成方法 电机转速 内燃机
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应用隔板式定容燃烧弹的甲烷-空气混合气射流引燃研究
14
作者 刘昊 张红光 +3 位作者 赵光耀 白小磊 王震 孙娜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1667-1673,共7页
在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的... 在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的影响。将有隔板与无隔板条件下,单孔隔板与多孔隔板条件下的实验数据进行对比,结果表明:使用横隔板后较无隔板情况可以提高甲烷-空气混合气的燃烧速率;在文中实验条件下的隔板式定容燃烧弹中,横隔板在中间位置时主燃烧室最易发生燃烧现象;甲烷-空气混合气的燃烧压力峰值随横隔板孔径和孔数的增加呈现先增加后减小的趋势,燃烧压力峰值出现时刻随横隔板孔径和孔数的增加而提前。 展开更多
关键词 工程热物理 定容燃烧弹 甲烷-空气混合气 横隔板 射流引燃
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定容燃烧弹中预混湍流燃烧的数值模拟
15
作者 蒋德明 刘亮 杨迪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期10-14,38,共6页
发展了一种新型预混湍流燃烧的数值模型．该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程，消除了人为经验的作用．利用模拟得到的湍流速度场，实现了对火焰几何形... 发展了一种新型预混湍流燃烧的数值模型．该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程，消除了人为经验的作用．利用模拟得到的湍流速度场，实现了对火焰几何形状的二维模拟．利用该模型，计算和讨论了当量燃空比分别为０．９和０．７时，定容燃烧弹中预混湍流燃烧的特点，以及湍流强度和湍流标尺对燃烧的影响．模型的模拟结果和实验结果有很好的吻合性，这说明模型是合理的． 展开更多
关键词 燃烧 预混湍流燃烧 定容燃烧弹 数值模拟
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定容燃烧弹预混层流燃烧火焰图像处理方法的研究
16
作者 刘磊 侯佳 +1 位作者 吕晓辉 唐华浩 《武汉交通职业学院学报》 2013年第3期75-78,共4页
该文介绍了定容燃烧弹实验系统的组成和原理,以及K值(标定比例)的确定方法。通过高速摄影机对定容燃烧弹内预混层流燃烧火焰进行实时拍摄,获得其火核形成与火球扩散的数据信息。对定容燃烧弹预混层流燃烧火焰图片利用计算机编程了图像... 该文介绍了定容燃烧弹实验系统的组成和原理,以及K值(标定比例)的确定方法。通过高速摄影机对定容燃烧弹内预混层流燃烧火焰进行实时拍摄,获得其火核形成与火球扩散的数据信息。对定容燃烧弹预混层流燃烧火焰图片利用计算机编程了图像处理程序。利用该程序对220张预混层流燃烧火焰图片进行了处理与分析,结果表明:图像检测正确率为95.2%,检测所需时间为3.5秒,使定容燃烧弹实验数据处理的速度和准确性都有了大幅提高,为定容燃烧弹实验研究提供了极大便利。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 层流火焰 图像处理
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甲烷空气混合气在定容燃烧弹内的射流引燃
17
作者 王震 尉庆国 +3 位作者 孙晓娜 韩雪娇 杨凯 张红光 《承德石油高等专科学校学报》 CAS 2013年第6期24-28,共5页
提出一种适用于气体燃料燃烧的横隔板式定容燃烧弹系统,在此系统中进行了甲烷空气射流引燃的实验研究。通过对压力曲线及火焰传播纹影图片进行分析,探究孔径、初始压力和当量比等初始条件对射流引燃过程的影响。研究结果表明,一定范围内... 提出一种适用于气体燃料燃烧的横隔板式定容燃烧弹系统,在此系统中进行了甲烷空气射流引燃的实验研究。通过对压力曲线及火焰传播纹影图片进行分析,探究孔径、初始压力和当量比等初始条件对射流引燃过程的影响。研究结果表明,一定范围内,增大孔径可以提高甲烷燃烧速率;随着当量比的增加,压力峰值升高并且对应出现时刻提前;在不同当量比和孔径下,初始压力增大,压力峰值随之增加。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 射流引燃 孔径 初始条件
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定容燃烧弹温度场分布的研究 被引量：3
18
作者 赵玉垒 张纪鹏 +1 位作者 王德昌 霍炜 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2010年第3期84-88,94,共6页
根据定容燃烧弹的尺寸和材料性质,对计算模型、初始条件和边界条件进行了假设或赋值,通过分析定容燃烧弹加热过程中的热传递方式,利用有限元处理方法,建立了定容燃烧弹瞬态传热的二维有限元模型。以均质混合气作为研究介质,获得了在现... 根据定容燃烧弹的尺寸和材料性质,对计算模型、初始条件和边界条件进行了假设或赋值,通过分析定容燃烧弹加热过程中的热传递方式,利用有限元处理方法,建立了定容燃烧弹瞬态传热的二维有限元模型。以均质混合气作为研究介质,获得了在现有加热模式下定容燃烧弹的温度场分布规律。研究结果表明,在轴向和径向,均质混合气不同点的温度不相同,测试点的温度与平均温度差异不大。计算结果较真实的反应了定容燃烧弹的加热过程,这对研究定容燃烧弹的燃烧过程具有重要的意义。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 温度场 数值模拟 均质混合气
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定容燃烧弹燃用变组分燃料的燃烧模型研究 被引量：2
19
作者 李萍 刘永启 +2 位作者 邓德乐 李宗立 李冬梅 《农业装备与车辆工程》 2008年第3期10-12,共3页
对定容燃烧装置燃用变组分燃料的燃烧模型进行了研究。建立了适合定容燃烧弹的双区准维燃烧模型,介绍了模型中各物性参数的具体计算方法,并以MATLAB程序设计语言为基本应用平台,编制了求解燃烧模型的计算软件。
关键词 定容燃烧弹 变组分燃料 双区准维模型 物性参数
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新型湍流定容燃烧弹湍流场数值分析 被引量：1
20
作者 秦思雨 张欣 王跃 《车用发动机》 北大核心 2019年第6期15-21,共7页
根据湍流发生机理,设计了一种新型的定容燃烧弹内湍流发生系统,用于在定容燃烧弹内部产生可调控的各向均匀对称湍流环境。基于Fluent软件建立了湍流定容燃烧弹内部流动的数值模拟模型,在此基础上,对湍流定容燃烧弹内部流动进行了数值模... 根据湍流发生机理,设计了一种新型的定容燃烧弹内湍流发生系统,用于在定容燃烧弹内部产生可调控的各向均匀对称湍流环境。基于Fluent软件建立了湍流定容燃烧弹内部流动的数值模拟模型,在此基础上,对湍流定容燃烧弹内部流动进行了数值模拟,得到了固定参数情况下容弹内部流场的分布特点。对湍流定容燃烧弹内部流场的特点进行分析,结果表明该湍流发生系统可在容弹内部产生各向均匀对称湍流环境。运用数值模拟计算了不同电机转速情况下,容弹中心点位置湍流强度在一个循环内的变化规律。最后,将数值模拟的湍流强度计算结果与试验测量的结果进行对比,验证了原有仿真设计的准确性。 展开更多
关键词 湍流 定容燃烧弹 数值模拟 流场分析
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