DME部分预混压燃与缸内直喷复合燃烧的研究

在单缸二甲醚发动机上开展了DME部分预混压燃与缸内直喷混合燃烧(PCCI-DI)特性的研究。结果表明:DME PCCI-DI发动机具有较低的最高爆发压力和压力升高率。PCCI-DI DME发动机燃烧过程也表现出明显的两阶段放热特点,和HCCI DME发动机相比,两个放热峰值有所下降,第1个放热峰值位置基本不变,第2个放热峰值后移到上止点略后位置。     

二甲醚发动机PCCI-DI燃烧的数值模拟(Ⅱ)

以WAVE破碎模型替代TAB液滴破碎模型,利用部分搅拌反应器燃烧模型结合详细化学反应机理对KIVAⅢ程序进行扩充修正后,对1台单缸二甲醚发动机PCCI-DI燃烧过程进行了三维数值模拟,计算结果能够准确反映DME的PCCI-DI燃烧过程的特点及缸内各组分浓度的变化情况.     

进气温度对汽油HCCI燃烧特性的影响

均质压燃(HCCI)燃烧目前面临的主要难点是如何实现燃烧过程的精确控制。在一台改造后的发动机上通过试验分析了进气温度对汽油HCCI发动机燃烧特性的影响。试验结果表明:随着进气温度的增加,缸内峰值压力和峰值放热率有所增大;着火时刻逐渐提前,燃烧持续期逐渐缩短。     

柴油机进气预混甲醇燃烧特性的试验研究

对一台涡轮增压柴油机进行了改造,实现了柴油机进气预混甲醇双燃料燃烧。利用MATLAB软件编写了基于实测气缸压力的双燃料发动机放热规律计算程序,并对柴油机进气预混甲醇进行了试验研究。结果表明:在低转速全负荷和高转速中低负荷时,随着甲醇掺烧比的增加,柴油滞燃期延长,预混燃烧比例增大,放热率峰值增高,燃烧持续期缩短;在高转速大负荷时,较大的甲醇掺烧比会造成放热始点的大幅提前,放热率呈现多个峰值,出现了压力波动;适当推迟供油可以推迟放热始点并降低放热率峰值和最大压力升高率。     

LPG/柴油混合燃料发动机的放热规律

分析了负荷、转速、掺混比、供油提前角、喷射压力等因素对双燃料发动机燃烧压力变化规律、放热规律、着火特性等的影响。结果表明：混合燃料的滞燃期明显比柴油长，掺混比越高，滞燃期越长；掺混比较小时，混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率与柴油发动机基本相同，而掺混比较大时，则有很大不同；随掺混比的提高，放热率峰值略有增加，所对应的曲轴转角后移；供油提前角和喷射压力对双燃料发动机的燃烧过程也有一定的影响。     

电喷汽油机燃用甲醇/汽油混合燃料的燃烧特性

为了研究在汽油中掺混不同比例甲醇时对多点电喷汽油机燃烧放热规律的影响,通过实测示功图,对比分析了各种燃烧特征参数随发动机运行工况的变化规律。分析结果表明:在中、低转速时,甲醇/汽油混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率在中、小负荷时与汽油机基本相同,在大负荷时略高于汽油机;在高转速时混合燃料发动机的最高燃烧压力和最大压力升高率明显高于汽油机;在整个负荷范围内,混合燃料发动机的着火延迟期比汽油机的略长;混合燃料发动机的燃烧持续期在小负荷时比汽油机短,在中、大负荷时与汽油机基本相同;在中、小负荷时,汽油机的最大燃烧放热率和循环变动系数略高于混合燃料发动机,在大负荷时,两者基本相同;发动机转速对燃烧特征参数随掺混比的变化趋势没有明显的影响。     

二甲醚发动机PCCI-DI燃烧的数值模拟(Ⅰ)

以WAVE破碎模型替代KIVA程序中的TAB液滴破碎模型,利用部分搅拌反应器(Partially Stirred Reactor,PaSR)燃烧模型结合详细化学反应机理并考虑湍流混合作用对燃烧速率的影响,可成功地将Super Cray工作站上运行的KIVA-Ⅲ程序移植到PC机上对二甲醚发动机PCCI-DI燃烧过程的三维...     

不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧的数值模拟

用fire软件模拟分析不同进气压力对高密度-低温柴油机燃烧和性能的影响;对4100柴油发动机进行模拟计算。结果表明:不同进气压力情况下,其燃烧路径大部分避开Soot和NOx的主要生成区域;提高进气压力会使燃烧充分,放热速率加快;进气压力对发动机性能影响明显,进一步增大进气压力能在Soot和NOx排放有效降低的同时,发动机的动力性能明显提高而燃油消耗降低。表明高密度-低温柴油机燃烧模式能够通过提高进气压力同时降低排放和提高热效率。     

LPG/柴油双燃料发动机燃烧特性研究

利用AVL－6501发动机燃烧分析仪记录了液化石油气（LPG）／柴油双燃料发动机和原柴油机在不同工况下的示功图并进行了放热规律分析，结果表明：LPG／柴油双燃料发动机与原机相比，低负荷时最高燃烧压力及最高压力升高率较小，高负荷时升高率较大，滞燃期略长，燃烧持续期短，根据这些特征对LPG／柴油双燃料发动机进行调整可获得较好的经济性和动力性效果。     

小型直喷式柴油机燃用生物质能燃料的性能研究

文章主要研究了生物质能混合燃料在柴油机上的应用,通过在一台小型直喷式柴油机上进行不同组分柴油-生物柴油-乙醇混合燃料的燃烧、油耗和排放性能对比试验,分析了乙醇含量的改变对混合燃料的发动机燃烧压力、滞燃期、放热规律、比油耗和排放的影响．     

汽油机恒转矩增转速瞬态工况燃烧特性的实验研究

针对汽油机瞬态工况所面临的某些问题,采用实验的手段,研究了汽油机恒转矩增转速瞬态工况下的燃烧过程.通过与稳态工况进行比较,对其示功图、平均指示压力、最高燃烧压力及其对应的曲轴转角、瞬时放热过程和累计放热过程等参数进行了分析,得出了汽油机恒转矩增转速瞬态工况下的燃烧特性.     

汽油发动机怠速工况富氧燃烧的研究

利用不同进气氧体积分数,实现汽油机富氧燃烧。氧体积分数分别为21.1%,22.6%,25.5%条件下,试验研究了在怠速工况下汽油发动机燃烧特性和排放特性。研究结果表明:在汽油机中怠速工况下,随着氧体积分数的增加,缸压、瞬时放热率明显增大,峰值相位出现时刻提前,累积放热量明显增大;进气中氧浓度加大,循环波动率下降,提高了发动机缸内燃烧的稳定性,燃油消耗量基本保持不变;在怠速工况下实现富氧燃烧,可以大大降低THC和CO的排放,NO2的排放增加,但增加的幅度处于较低的水平。     

舰用高压共轨柴油机燃烧与排放的仿真计算

利用高速闪光摄影技术，对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析，提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式．在正确描述高压燃油喷雾的基础上，建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型．此模型改进了燃油喷射模型以及碳烟的生成与氧化模型，考虑了燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热，由此对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算，计算与试验结果对比分析表明，改进后的燃烧与排放模型能够较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况．     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料对其性能及排放的影响

二甲醚是一种适用于压燃直喷式柴油机的很具潜力蹬代用燃料，除了无碳烟排放的重要特点以外，和柴油相比二甲醚还具有较好的燃烧性能，较低的自然温度和较好的雾化特性，但二甲醚较差的润滑性会带来一些问题，例如磨损和泄漏，这是一个很难处理的问题。文中对直喷式柴油机燃用二甲醚柴油混合燃料进行了实验研究，对二甲醚重量比分别为0％（纯柴油），10％和20％的混合燃料进行了评测，并测量了发动机的性能和排放，结果表明，与纯二甲醚相比，柴油－二甲醚混合燃料具有较高的润滑性能，及和纯柴油相比，具有较好的喷射雾化性能，同时发现发动机在燃用柴油时的工作特性和燃用柴油－二甲醚混合燃料时的工作特性是可以比较的，当混合燃料中的二甲醚的比例为20％，NOx，碳烟和CO的排放量分别降低了11％，42％和29％，和燃用柴油相比，HC排放量在轻载时较高，在重载时较低。     

Design and Combustion Characteristic Analysis of Free Piston Stirling Engine External Combustion System

The free piston Stirling engine external combustion system was simulated to investigate the diesel-air combustion characteristics in order to demonstrate its feasibility by computational fluid dynamics (CFD). The different effects on combustion were distinguished by analyzing the combustion burner, the injection position of diesel oil, the front tube arrangement of Stirling heater head and the back fin. The results show that the tilted front tube arrangement of the heater head with the back fin is the best practicable technology while the distance between the diesel nozzle position and the swirler top is 0. Its total heat flux is 15.6 kW, and the average heat transfer coefficients of the front and back tubes are 127W/(m² · K) and 192W/(m² · K), respectively. The heat transfer is mainly through convection, and the proportion of radiative heat transfer is only 16.9%. The best combustion efficiency of the free piston Stirling engine external combustion system is 86%.