新型含氧混合燃料对柴油机燃烧和排放的影响

进行了丙二醇单丙醚(PGPE)/乙二醇二甲醚(EGDE)混合物用作柴油机含氧燃料的研究,对比了柴油机燃用柴油、PGPE/EGDE体积分数分别为15%和25%的混合燃料时的燃烧和排放特性。试验表明PGPE/EGDE混合燃料的燃烧特性与0号柴油相比,滞燃期、燃烧持续期和热效率等差异较小,最高燃烧压力小幅下降;显著降低柴油机中高负荷时的碳烟和CO排放,降幅分别可达73.9%和37.5%,NOx排放无显著变化,但HC排放增加。     

高压燃料电池发动机进气压力控制试验研究

研究了高压燃料电池发动机空气系统的控制方法,目的是改善空气系统动态响应,减小辅助系统功耗。通过一款高压燃料电池发动机系统,试验对比了开环压力控制和闭环压力控制两种控制算法,并对该系统提出优化方案。研究结果表明,在目前应用中,在不同压力响应阶段结合两种控制方法可以改善压力响应的速度和精度;从长远来看,采用更加优化的控制方法,能够更好地控制燃料电池发动机系统。     

FCE发动机系统用焓轮加湿器仿真及试验研究

对一种新型的FCE发动机(燃料电池发动机)用焓轮加湿器进行了研究。设计了焓轮加湿器的数学物理仿真模型,并采用有限差分法得到了仿真模型的数值解。仿真结果与试验结果进行了对比,证明了该仿真模型结果是正确的,并且具有较高的精度。     

国内外汽车—油品—排放项目研究概述

为了减少汽车排放,满足日益严格的排放标准,20世纪后期以来国内外对燃油成分、性能影响排放的规律进行了大量研究,对美国AQIRP、欧洲EPEFE、日本JCAP和国内相关研究项目进行了总结,提出在日益严格的排放法规的基础上根据国内的炼油结构、燃油水平和当代及未来汽车先进技术进行燃油指标对排放的影响研究的必要性。     

点燃式乙醇发动机的性能和排放的研究

根据乙醇燃料的理化特性对电控喷射点燃式汽油发动机进行了改进,研究了进气温度和点火正时对乙醇发动机性能和排放的影响。试验结果表明:需采用进气预热解决乙醇发动机冷起动;乙醇发动机的动力性与汽油机基本相当,比能耗比汽油机低5%以上,CO和HC排放改善30%以上。     

柴油机均质混合气制备过程的数值模拟

针对复合式进排气系统燃油喷射混合新技术,对均质压燃(HCCI)柴油机的均质混合气制备过程进行了数值分析。建立了研究对象的物理模型和空气—燃油雾化混合的数学模型,对HCCI柴油机混合气形成过程特点与相关参数进行了详细的数值计算,并对复合式进排气系统内柴油喷雾蒸发和混合气形成过程以及影响因素进行了分析。数值研究表明,提出的复合进排气系统燃油喷射混合气制备技术能有效形成较均匀的预混合气,对进一步开发HCCI柴油机具有指导意义。     

车用PEM燃料电池发动机的动态响应特性

通过建立一个蛇形流场单电池的三维模型,计算了质子交换膜(PEM)燃料电池发动机的动态响应特性,从而得出影响PEM燃料电池发动机动态特性的最佳运行条件。结果表明,操作压力为303 975 Pa时超调量过大,202 650 Pa时性能最好;温度越高,超调量越小,但性能越差,低电流密度下60℃时电池性能最佳,高电流密度下70℃时电池性能最佳;阴阳极相对湿度之比为100%/100%时,超调量过大,为70%/70%时性能最稳定;空气过量系数为1时,超调量过大,电池的动态性能不稳定,空气过量系数为2时最利于控制。     

电控单体泵系统喷射特性仿真研究

对电控单体泵的喷射特性进行了建模仿真。研究了燃油系统结构参数对喷射压力和喷油速率的影响以及转速对喷射延迟的影响。结果表明:喷射延迟时间随着转速的增加而增加;喷射压力与柱塞—喷孔直径比成正比,而喷油速率与柱塞—喷孔直径比成反比,柱塞—喷孔的直径比决定了燃油喷射系统可能达到的最大喷油压力和最大喷油速率;最大喷射压力和最大喷射速率都随着长度比的升高而降低,最大喷射压力受长度比的影响比最大喷射速率更加敏感。     

大跨桥梁油罐车燃烧火灾模型计算方法研究

桥梁上油罐车燃烧可分为油罐车火灾和燃油泄漏油池火灾2种,为了建立2种定量分析的火灾模型,基于火灾学原理,采用理论分析与FDS数值模拟相结合的方法,提出了考虑危化品种类、桥面风、油罐车尺寸等因素的油罐车火灾最大热释放速率定量计算方法;建立了燃烧油池最大直径、扩散时间以及直径扩大速度的求解方程,提出了可表征不同泄漏孔径下油池扩散、燃烧动态过程的数学模型,并通过前人的试验结果对模型的正确性进行了验证。通过对依托工程的分析,结果表明:油罐车火灾时,最大热释放速率与桥面风速正相关,但增长幅度逐渐减小,风速从4.96 m·s^-1增至10.84 m·s^-1时,最大热释放速率的变化范围为62.89~113.54 MW,随风速增加至10.84 m·s^-1,燃烧时间逐渐变短,缩短至原来的57%,火焰高度逐渐降低,趋近于9.5 m(含油罐车高度);火焰核心区域随风速增大而增大,且向下风向倾斜。泄漏油池燃烧时,泄漏孔径的变化对热释放速率和油池扩散时间影响较小;泄漏速率比接近于泄漏孔半径的平方比,油池最大直径比、扩大速度比与泄漏孔半径比相当,燃烧时间随泄漏孔半径的增大而减小,减小速度变缓;随着燃烧油池直径增大,火焰高度增加,火焰核心区域增大;当扩散至最大直径时,其火焰的水平影响区域比油罐车燃烧更广,但燃烧时间更短。