刘大明
- 作品数：9 被引量：6H指数：2
- 供职机构：天津职业技术师范大学汽车与交通学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程文化科学更多>>
- 基于DDES方法的汽油机进气流动湍流特性
- 2023年
- 采用基于切应力输运(SST)耦合延迟分离涡模拟(DDES)方法,对某汽油机进行了稳流试验条件下的数值模拟,并采用光学发动机上3D-粒子图像测速(PIV)试验数据对结果进行了验证,在此基础上研究了缸内湍流场的空间域及频域特征.通过与试验及雷诺平均(RANS)数值模拟结果的对比发现,DDES方法对发动机缸内复杂流动模拟有明显优势.结果表明:滚流中心面内高气门升程下缸内流动对称趋势较低气门升程工况更好,三维流动区域主要集中在燃烧室及进气门下方区域.平均流雷诺数决定了缸内流场湍流能谱的整体特征,平均流雷诺数越高的区域,湍流能量进入惯性输运的涡团尺度越小.湍流雷诺数主要影响惯性子区长度,湍流雷诺数越高,湍流发展越充分,惯性子区越明显.湍流脉动强度的平方代表湍流能谱所包围的面积;相对湍流脉动强度则影响低频湍流能量密度的高低.
- 李卫李卫刘大明王天友
- 关键词：汽油机湍流特性粒子图像测速
- 直喷汽油机缸内瞬态流动特性的模拟研究
- 2020年
- 本文采用分离涡模拟方法(Detached Eddy Simulation, DES)研究内燃机瞬态缸内流动,并对模拟结果进行了实验验证,分析了缸内滚流运动、湍动能的时间演化及空间分布。研究表明,对于缸内滚流运动,在进气下止点附近,缸内才形成明显的大尺度滚流,在压缩上止点附近,由于活塞的挤压作用,滚流破碎成小尺度涡团。压缩后期由于滚流破碎能量加速向小尺度湍流传递,湍动能出现第二峰值。进气冲程在气门处由于自由剪切作用,导致缸内湍动能大幅升高。气门关闭后,湍流较强的区域位于缸壁和活塞顶面,由滚流与壁面的剪切作用产生。
- 刘大明李雅琦耿杰
- 关键词：直喷汽油机缸内流动
- 发动机数值模拟技术在本科毕业设计中的应用与探讨
- 2017年
- 毕业设计是高校人才培养的重要环节,对提高学生所学知识的综合运用能力、创新实践能力等方面具有其他教学环节无法替代的作用。本文论述了将发动机性能数值模拟技术应用于毕业设计环节对学生知识运用、独立思考和创新能力培养等方面的有益作用,并探讨了应用过程中存在的问题以及解决措施。
- 刘大明李雅琦
- 关键词：发动机数值模拟教学方法
- GDI发动机排气系统性能优化分析
- 2020年
- 基于发动机模拟仿真软件GT-Power,建立四缸GDI发动机排气系统的仿真模型。通过改变排气道、排气总管、排气歧管等结构的长度、直径等参数并经软件计算,得出发动机在不同排气系统参数下的缸内压力、放热率、尾气排放以及燃油消耗率等,对比分析不同工况下排气系统的结构参数变化对GDI发动机性能的影响。结果表明:选择排气总管直径和长度分别为75、160 mm,排气歧管长度和直径分别为185、44 mm,排气道长度和直径分别为75、49 mm时,发动机的性能最佳。
- 王新建刘大明高群
- 关键词：直喷排气系统仿真
- 稀疏化动态模态分解算法在发动机缸内流场研究中的应用被引量：2
- 2020年
- 采用大涡数值模拟方法模拟了发动机缸内冷态流场,连续计算100个周期,获得了缸内多循环流场数据库,模拟结果通过粒子图像速度场测量技术(PIV)测量试验进行了验证.然后,采用动态模式分解(DMD)算法分析动态非线性系统流场数据库,以识别其流动特性.结果表明:DMD算法能够有效识别缸内涡团脉动频率,提取对应的流场结构,有利于发现在发动机整个工作过程中具有大衰变率的不稳定流场结构.此外,改进的“稀疏化”DMD算法可有效地对最重要的流场结构进行低维近似,这将有利于寻找影响和控制发动机缸内流场动态演化的方法.
- 秦文瑾汪涛齐观超刘大明周磊
- 关键词：缸内流场大涡模拟
- 汽油车无控制条件下加油污染物排放预测模型
- 2021年
- 针对汽车无控制条件下加油排放机理和污染物排放量预测问题,建立了仿真预测模型。对照试验数据综合分析了经验模型、稳态模型以及非稳态模型对汽油车无控制条件下加油排放的预测能力。研究结果表明:非稳态模型较试验数据拟合模型和稳态模型有更好的适应性和预测精度;油箱温度对加油排放的影响,Rothman和Cingle等提出的经验模型以及稳态模型未能给出正确的变化趋势,而非稳态模型的预测结果最好,最大偏差为2.03%;对于雷德蒸气压和加注燃油温度的影响,各模型均得出了正确的变化趋势,但经验模型和稳态模型的预测值与试验数据偏差过大,非稳态模型给出了较为准确的预测结果,最大偏差分别为-3.75%和-4.1%。
- 刘大明钟祥麟甄旭东路少云薛媛媛
- 基于三维粒子图像测速技术的滚流运动研究被引量：1
- 2021年
- 借助自主搭建的三维粒子图像测速系统对4气门汽油机缸盖进行了稳流条件下缸内流场测量,得到缸内不同测量截面处流场的三维速度分布,对不同气门升程下缸内流场结构进行了分析,并基于离面速度分布对滚流比进行了计算.研究发现:缸内滚流流场在垂直于气缸轴线的测量平面内主要体现为位于进/排气门侧的进气射流;较高的气道压差可以保证流场结构充分发展,使流场结构趋于稳定,滚流比计算结果准确性提高;测量截面处流场离面速度分布直接影响滚流比计算结果,过小的可视区域无法将典型的流场结构(如靠近壁面的射流结构和局部涡团结构)包括在测量范围内,导致滚流比计算结果产生偏差.测量截面的位置直接影响流场离面速度的测量结果,测量截面太靠近缸盖底平面,缸内流动得不到充分发展,反之典型流场结构因衰减而不再明显,最终影响滚流比的计算结果.
- 李卫李卫刘大明鲁祯鲁祯王天友
- 关键词：汽油机滚流比稳流试验
- 汽油机进气过程缸内气流及边界层流动特性被引量：2
- 2021年
- 将改进的延迟分离涡模型(IDDES)应用于汽油机进气过程缸内气流运动的数值模拟,通过壁模型的改进提高了对内燃机近壁流动模拟的可靠性.模拟结果得到了近壁显微粒子图像测速技术(micro-PIV)试验数据的验证,在此基础上,研究了进气射流影响区域近壁量纲为1的速度分布,分析了缸内不同尺度分流场的能量分布和近壁区域瞬时流场的准周期波动.研究发现:高升程、高气道压差工况拟序流场占能比例仅有11%,而低升程、低压差工况可达到37%,拟序流场占能比例的增加使流场变动显著增大.进气射流存在明显的摆动现象,进气射流区域的拟序流场中可以观察到明显的旋涡结构,且旋转方向呈现准周期性翻转.对于近壁流动,受进气射流波动影响,区域内边界层量纲为1的速度分布在对数区过早地向下弯曲,偏离对数分布,与稳态槽道流动边界层有较大的差异.
- 刘大明李卫王天友田福全甄旭东
- 关键词：汽油机本征正交分解
- 基于混合气浓度分析的甲醇发动机性能研究被引量：1
- 2019年
- 为降低发动机研发成本,以某款农用柴油发动机为例,基于发动机工作过程,采用模拟计算软件GT-Power搭建四缸火花点燃式甲醇发动机的物理模型,通过调整点火时刻和负荷,分析不同混合气浓度对发动机性能的影响。研究结果表明:随着混合气浓度的增加,缸内压力和放热率均有增加,同时NOx排放量较低;当过量空气系数为1时,随着点火时刻的提前,气缸压力和放热率也随之增加,NOx的排放先升高后降低,最合适的点火时刻为-10°;当混合气浓度不变时,随着节气门开度的变化,气缸压力、温度、NOx的排放变化不大。
- 李小燕甄旭东耿杰刘大明赫洋
- 关键词：发动机甲醇混合气浓度仿真
