范宝伟
- 作品数：22 被引量：67H指数：5
- 供职机构：江苏大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校优势学科建设工程资助项目江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理文化科学更多>>
- 转子发动机喷雾特性试验研究被引量：2
- 2017年
- 利用定容弹、纹影仪以及高速相机等装置,就柴油转子发动机工况下的喷雾过程进行了试验研究,重点分析了喷雾环境背压和喷射压力对喷雾特性的影响。结果表明:在转子发动机喷雾过程中,喷雾扩散速度先快速增大后逐渐减小;喷雾锥角在初次雾化阶段内急剧减小,然后在二次雾化作用下保持相对稳定。喷雾环境背压的增大,有效减小了喷雾贯穿距离,增大了喷雾锥角,说明喷雾环境背压的增大对喷雾贯穿距离和锥角都有显著的影响,从而为转子发动机喷油正时的优化提供了试验数据支持;随着喷射压力提高,喷雾贯穿距离和喷雾锥角都增大,并且增大喷射压力加强了燃油的初次雾化和二次雾化,有利于提高转子发动机喷雾质量,为优化柴油转子发动机油气混合状态创造了条件。
- 刘洪俊潘剑锋范宝伟陈伟
- 关键词：转子发动机喷雾特性
- 二次喷射比率及天然气替代率对柴油转子发动机燃烧过程的影响被引量：1
- 2018年
- 针对直喷式柴油转子发动机缸内工作过程,基于Fluent软件以及耦合正庚烷简化机理建立了柴油转子发动机的动态仿真模型,并利用实验数据验证了模型的可靠性.在此基础上,对比分析了二次喷油比例及天然气替代率对燃烧过程的影响.研究结果表明:纯柴油工况下,预主喷射比例设置为6/4时缸内压力最高,同时获得了较少的CO和碳烟生成量.保持当量比为0.9,天然气替代率的增加使得缸内混合气的初期燃烧速度减缓而后期燃烧速度逐渐提高;采用6/4的预主喷射比例、掺混50%,天然气可以在保持动力性的同时,大大降低CO、碳烟的生成量,并较好地控制NO生成量.
- 潘剑锋陆尧胡翔范宝伟陈伟陶佳宇
- 关键词：转子发动机柴油数值模拟
- CFD软件在“燃烧学”教学中的实践与探讨被引量：4
- 2017年
- 本文简要分析了"燃烧学"教学过程中存在的问题,并介绍了CFD(Computational Fluid Dynamics)技术以及CFD软件的代表Star-CD。针对热能与动力工程专业学生在学习"燃烧学"课程中液体燃料喷射和扩散火焰这部分时所面临的难点,根据在"燃烧学"科研与教学实践中的经验,将CFD软件演示教学应用到了"燃烧学"课程的教学中。通过使用CFD软件的模拟配合多媒体技术的使用,使学生非常直观的了解了液体燃料的雾化、扩散和燃烧的整个过程。结果表明,该方法对促进学生学习基础知识以及加强工程实践能力都具有显著的促进作用,取得了良好的教学效果,同时也丰富了"燃烧学"课程的教学方法。
- 范宝伟潘剑锋潘振华唐爱坤邵霞
- 关键词：燃烧学CFD软件多媒体教学
- 微尺度下氢氧预混合气催化燃烧的研究被引量：13
- 2011年
- 基于空间气相和表面催化的详细化学反应机理,应用计算流体动力学软件对亚毫米燃烧器内的氢氧预混合燃烧进行模拟,在对催化燃烧模型进行试验验证的基础上,讨论不同反应模型的燃烧特性以及壁面材料和进口流速等对催化燃烧反应的影响。模拟结果显示,表面催化反应会使壁面相邻位置空间气体内的OH质量分数降低,对该催化壁面临近区域的气相反应有所抑制;壁面催化反应与空间气相反应耦合进行时,燃烧效率可达到最大值;进口速度对出口排气温度的影响要大于对外壁面最高温度的影响,进口速度过高会导致燃烧效率降低;燃烧器材料的选择也对催化燃烧有着重要的影响,采用热导率较小的材料时,燃烧器壁面存在较高的温度梯度,燃烧器外壁面温度也较高,而采用热导率较大的材料时,壁面对进口端的气体预热作用增强,高温燃烧区域向入口端移动。
- 潘剑锋范宝伟吴庆瑞李晓春唐爱坤薛宏
- 关键词：催化燃烧微尺度数值模拟
- 燃烧室结构对天然气转子发动机燃烧过程的影响被引量：5
- 2015年
- 以一台由端面进气汽油转子发动机改装而来的预混天然气转子发动机为研究对象,在FLUENT软件的基础上通过编程实现转子发动机三维网格的偏心运动,并选择合适的湍流模型、燃烧模型以及详细的CHEMKIN化学反应机理,建立基于化学反应动力学的端面进气天然气转子发动机三维动态数值模拟模型。通过与试验数据进行对比和分析,验证模型的可靠性。在此基础上,研究燃烧室结构对端面进气天然气转子发动机的缸内流场、温度场和中间产物浓度场的影响。结果表明,当燃烧室凹坑布置于转子曲面长度方向的前端和转子曲面宽度方向的中心时,燃烧过程同时利用了燃烧室后部的滚流以及燃烧室中部高速流区对火焰的加速作用,缸内整体燃烧速率最大。同时,其缸内压力最大以及中间产物OH的生成量也最大,其压力峰值比中置凹坑燃烧室提高了19.9%,但其NO质量分数仍在0.5%以内。
- 范宝伟潘剑锋黄俊肖曼姚嘉琪
- 关键词：燃烧室结构天然气流场燃烧过程三维动态模拟
- 气液燃料燃烧理论及其在内燃机中的工程应用
- 潘剑锋范宝伟胡林峰唐爱坤王谦李德桃单春贤王伟峰邵霞丁睿枭
- 该项目属“动力机械及工程热物理”技术领域，涉及动力机械高效、低污染和高功率密度的燃烧过程研究。在石油危机和环境污染的问题日益严峻的背景下，该项目利用先进的测试技术对柴油机的工作过程进行了精确的参数测量，基于CFD软件建立...
- 关键词：
- 关键词：燃烧理论共轨喷射系统转子发动机
- 点火位置对天然气转子发动机燃烧的影响被引量：12
- 2013年
- 为了实现对火花点燃式转子发动机工作过程的动态模拟,建立了相应的湍流和燃烧模型。在此基础上,计算得到了转子发动机缸内的流场、温度场演变及火焰传播过程。并在相同点火条件下,分析了不同点火位置对缸内燃烧过程的影响。研究结果表明:点火位置位于湍流到单向流的过渡区域时,压力峰值增大,但同时缸内平均温度增大,NO排放量也相应增加。
- 潘剑锋范宝伟陈瑞卢青波唐爱坤邵霞王谦
- 关键词：内燃机转子发动机天然气燃烧过程
- 周边进气转子发动机的三维流场分析
- 为了研究周边进气转子发动机工作过程中缸内气体运动规律,建立了相应的三维动网格模型和湍流模型并通过了实验数据的验证,对转子发动机的工作过程进行了三维动态数值模拟。计算结果表明:转子发动机工作过程中由于转子连续地单向转动,使...
- 范宝伟潘剑锋刘杨先潘振华薛宏
- 关键词：流场动网格三维动态模拟
- 文献传递
- 点火提前角对天然气转子发动机燃烧过程的影响被引量：14
- 2014年
- 以火花点燃式转子发动机为研究对象,建立了相应的湍流和燃烧模型,实现了发动机工作过程的动态模拟。在此基础上,计算得到了转子发动机缸内流场、温度场的演变及火焰传播过程,并计算分析出了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响。计算结果表明:燃烧室内部涡流对火焰传播起着积极的加速作用,点火时火花塞位于涡流区到单向流的过渡区域最好。随着转子运动,涡流会因燃烧室容积减小而受到挤压并消失,在涡流消失时刻一定的情况下,为了充分利用涡流的作用时间,应该适当地增大点火提前角。在计算工况下,当点火提前角为47°时,发动机的燃烧效率和气缸内压力峰值均最高,并且NO x的排放较少。此研究为其他不同工况下,转子发动机的最佳点火提前角的确定提供了理论参考依据。
- 范宝伟潘剑锋陈瑞刘杨先唐爱坤王谦
- 关键词：工程热物理点火提前角燃烧过程
- 配气相位对三角转子气动发动机性能的影响被引量：6
- 2016年
- 为了研究配气相位对三角转子气动发动机动力性和经济性的影响,建立了相应的2维动态数值计算模型.在验证模型可行性的基础上,对三角转子气动发动机内部气流运动过程进行了模拟.基于正交设计,分析了进气提前角、进气持续角、排气提前角、排气持续角4个因素组合下有效功率和耗气率的变化情况.结果表明:对于转子气动发动机的动力性指标,进气持续角的影响最大,次之是排气提前角,随之是进气提前角,排气持续角对有效功率和耗气率的影响最小;最大功率输出时的最佳配气相位为进气持续角270°、排气提前角15°、进气提前角30°、排气持续角280°;对于其经济性指标,排气提前角的影响最大,次之是进气持续角,随之是排气持续角,进气提前角对其影响最小;最小耗气率时的最佳配气相位为排气提前角15°、进气持续角210°、排气持续角260°、进气提前角45°.
- 潘剑锋肖曼范宝伟潘振华
- 关键词：气动发动机动网格配气相位正交设计
