刘凯敏
- 作品数：14 被引量：47H指数：4
- 供职机构：湖南大学机械与运载工程学院汽车车身先进设计制造国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划湖南省研究生科研创新项目国家留学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 高速汽油机燃用丁醇汽油的性能及化学反应机理研究
- 由于能源短缺和环境污染问题的愈发严重，生物丁醇被视为传统石油燃料的主要替代燃料。与甲醇、乙醇碳含量低的醇类相比，丁醇不但可以从可再生生物质原料中提取，而且丁醇的能量密度更高，其物化性质与汽油和柴油更加接近，可以保证在发动...
- 刘凯敏
- 关键词：高速汽油机化学反应动力学
- 文献传递
- 增压直喷汽油机排气歧管低周疲劳的研究被引量：11
- 2016年
- 为了探索某增压直喷汽油机排气歧管在交变载荷作用下的低周疲劳,首先利用AVL-Fire软件对排气歧管进行内外流场CFD分析,得到排气歧管的热边界条件;然后把热边界条件映射到有限元网格,通过有限元分析计算出排气歧管瞬变循环工况下的温度场、应力场和应变场。最后利用疲劳分析软件计算出排气歧管的疲劳寿命。结果表明,排气歧管疲劳寿命预测合理反映了在交变载荷和高温的共同作用下排气歧管低周疲劳损伤区域的寿命,验证了该预测方法的有效性和准确性。
- 刘凯敏杨靖张思远王毅孙承潘俊杰
- 关键词：直喷汽油机排气歧管热边界条件低周疲劳
- 高速船用汽油机缸盖水套CFD分析及优化被引量：4
- 2016年
- 以某高速船用汽油机气缸盖为研究对象,利用商业软件CFD对气缸盖内冷却水流动及传热过程进行流固耦合模拟,分析并评价了该汽油机气缸盖的冷却性能,并针对冷却水套缸垫上水孔提出优化方案。结果表明,气缸盖温度分布不均匀,最高温差约137 K,缸盖水腔局部区域流动分布较差,鉴于此,依据正交设计方法提出了9种对缸垫上水孔尺寸及位置的优化方案,对比改进后的气缸盖温度场及流场结果,选择出最佳改进方案。改进后,水套内冷却水流动更好,冷却性能得到了改善,有效降低了气缸盖壁面的温度。
- 杨靖马凯刘凯敏陈小强邓华马孝勇
- 关键词：气缸盖水套传热流固耦合
- 试验与仿真相结合的发动机活塞热负荷分析被引量：12
- 2014年
- 借助硬度塞温度测试、数值分析手段,结合对改进前活塞的温度场和热应力的计算,对发动机改进后活塞的热负荷状况进行评估.通过计算活塞传热边界条件,利用有限元分析软件,对活塞进行温度场计算,然后利用试验实测数据对其进行标定,在计算误差小于5%的情况下,得到改进前与改进后活塞在A工况和B工况下的温度场分布,最后进行了对应工况的热应力计算.结果表明在相同工况下发动机改进后活塞最高温度均比改进前活塞低,最大热应力比改进前活塞小.在改进前活塞满足热负荷要求的前提下,改进后活塞满足热负荷要求.
- 王毅杨靖邓帮林张云飞孙承刘凯敏
- 关键词：活塞温度场热应力
- 基于液压驱动气门的柴油机性能优化研究被引量：1
- 2015年
- 在某柴油机上将传统凸轮驱动气门机构改进设计为液压驱动气门机构,利用仿真软件GT-Power建立液压驱动气门柴油机模型,分析进气滞后角、排气提前角和气门重叠角对柴油机动力性的影响,然后以扭矩最大为目标对配气正时进行联合仿真优化,最后对比两种内部EGR实现方法在不同负荷下的EGR率和对NOx排放量的改善效果。研究结果表明,在外特性下,液压驱动气门柴油机在中低转速时的动力性和经济性有了明显改善,扭矩比原机提高了5.6%,燃油消耗率降低了5.1%;但由于液压气门响应滞后,随着转速的升高,改善效果逐渐降低。在转速2 000r/min时,排气门晚关比排气门早关可以获得更大的EGR率,NOx排放量降幅也比排气门早关的大,在50%负荷时,NOx排放量降幅最大为23.8%。
- 杨靖陈小强刘凯敏马凯邓华马孝勇
- 关键词：柴油机配气相位废气再循环
- 涡轮增压直喷汽油机变速器噪声的试验研究被引量：1
- 2016年
- 本文利用铅覆盖对某涡轮增压直喷汽油机各转速下空载加速和满载加速工况进行了变速器噪声试验研究。结果表明:发动机的负荷对变速器噪声影响较大,随着负荷的增加,变速器噪声也增加。空载加速时,变速器噪声较小,其他噪声占主要成分。满载加速时,变速器噪声对整机噪声声功率的贡献度随着转速的增加先升高后降低。同一负荷下,随着转速的增加,变速器噪声也增加。总体上看,空载和满载加速时变速器噪声对整机噪声声功率的平均贡献率分别为19.2%和29.1%。
- 刘凯敏杨靖朱继明冯仁华刘敬平李克
- 关键词：汽油机发动机负荷
- 基于Atkinson循环发动机的燃油消耗率优化方法对比研究被引量：2
- 2017年
- 针对利用GT-Power详细模型耦合遗传算法(方案1)优化Atkinson循环发动机燃油消耗率时,存在公认的不易收敛且计算缓慢的问题,提出了神经网络简化模型耦合遗传算法(方案2)进行全局优化并与方案1进行比对.方案1利用GT-Power搭建某Atkinson循环发动机详细仿真模型,应用Heywood公式建立爆震预测模型,并耦合遗传算法对Atkinson循环发动机燃油消耗率进行优化;方案2则利用拉丁超立方算法采集4 500个实验点,将GT-Power详细模型及爆震模型简化为神经网络模型,通过简化模型耦合遗传算法进行优化.研究结果表明:利用方案2可以将Atkinson循环发动机的实际燃油消耗率最多降低4.6%,且仿真优化结果相对实际优化结果的最大误差率仅为7.3%,同时相对于方案1仿真优化时间最大可节省322倍.因此,采用方案2替代方案1用于Atkinson循环发动机燃油消耗率的快速全局优化是切实可行的方法.
- 杨靖薛川刘凯敏江武张纯标冯仁华
- 关键词：人工神经网络模型遗传算法
- 非同步气门正时对高速汽油机进气及燃烧过程的影响被引量：4
- 2016年
- 结合某高速进气道喷射五气门汽油机,采用CFD技术和台架试验手段研究了同步与非同步气门正时对高速汽油机进气和燃烧过程的影响。CFD分析结果表明:非同步气门正时能够加强缸内气体流动,提高点火时刻的缸内湍动能,有利于火焰的快速传播,提高燃烧速率。试验结果表明:进气门2提前20°开启,比其他进气门开启时刻的扭矩提高了约3.1%,燃油消耗率降低了约4.2%;进气门2推迟20°开启燃油消耗率降低了约2.6%,发动机扭矩略微降低。非同步气门正时下,发动机HC和CO排放量均降低,进气门2提前20°开启由于缸内温度较高,NO_x排放量增加了约11.3%。进气门2推迟20°开启由于缸内进气量较低,NO_x排放量降低了约6.7%。
- 刘凯敏杨靖邓帮林王毅李圆王永帅
- 关键词：五气门汽油机燃烧
- 基于两相流沸腾传热模型的缸盖温度场辨析被引量：3
- 2015年
- 为了更精确地研究发动机缸盖温度场的分布,在Eular多相流模型的基础上,结合Rohsenow核态沸腾传热模型,建立新的可用于内燃机缸盖水腔内过冷沸腾数值模拟的两相流模型.以某汽油机缸盖为研究对象,分别采用BDL和Rohsenow两种传热模型,利用CFD技术对其进行流固耦合传热计算和分析.结果表明,采用Rohsenow沸腾传热模型能够比BDL沸腾模型更精确地计算缸盖温度场;缸盖的最高温度192.22℃,最大应力156MPa,均满足缸盖材料的强度条件.
- 杨靖张思远刘凯敏王毅郭华礼孙承李克
- 关键词：缸盖温度场两相流沸腾传热
- 考虑转捩的某高速船用汽油机排气管流固热耦合分析被引量：1
- 2017年
- 针对某高速船用汽油机原排气管在热冲击试验中的开裂问题,在增加排气管冷却水套的基础上,采用流固热耦合分析方法对排气管进行换热和热应力分析,并在此基础上,研究不同湍流模式和转捩对复杂流场流动与换热的影响。结果表明,不同湍流模型的温度计算结果和试验数据的吻合度均较好,证实了计算模型的准确性,而排气管的开裂系热应力过高所致,通过增加冷却水套可以解决排气管开裂问题;选用合适的湍流模型并考虑转捩影响,可以更加准确地判断分离点位置,提高复杂流场的数值模拟精度。
- 杨靖胡会泳刘凯敏王子昌薛川冯仁华
- 关键词：排气管流固耦合转捩水套热应力
