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高原高寒柴油机冷起动连续循环交互影响
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作者 甄雷 陈晓明 +1 位作者 欧阳虎威 房亮 《内燃机学报》 北大核心 2026年第1期68-77,共10页
基于某型号4.6 L排量的4缸柴油机,搭建单缸机三维计算流体动力学(CFD)模型,对高原低温柴油机冷起动的连续循环交互影响展开了相关研究.从热力学状态、油气混合和残余废气3个方面研究了不同前序循环对于后序循环的影响和原因.前序循环不... 基于某型号4.6 L排量的4缸柴油机,搭建单缸机三维计算流体动力学(CFD)模型,对高原低温柴油机冷起动的连续循环交互影响展开了相关研究.从热力学状态、油气混合和残余废气3个方面研究了不同前序循环对于后序循环的影响和原因.前序循环不理想燃烧会降低后序循环的峰值缸内压力以及缸内温度,导致后序循环主燃阶段的缸内高温区域面积缩小、分布不均匀.结果表明:前序循环的异常燃烧会使后序循环缸内压力峰值降低约0.39 MPa,缸内温度降低30℃以上,燃烧室内主燃区域显著缩小,喷油利用率下降至61.4%;同时大量柴油以液滴形式沉积在活塞燃烧室底部,并生成未燃HC和CO,其中HC残留量提高至3.3 mg,影响后续燃烧稳定性. 展开更多
关键词 柴油机 冷起动 高海拔 低温
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汽油HCCI发动机串联复合涡轮废气能量分配研究
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作者 林钰梅 张珊珊 +1 位作者 邬斌扬 苏万华 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
为了更好地进行复合涡轮匹配,对各工况下发动机排气能量利用进行研究,建立汽油均质充量压燃(HCCI)发动机热力学模型和串联复合涡轮系统数学模型,构建汽油均质压燃发动机一维仿真模型.基于数学模型计算所得复合涡轮参数,选择合适的复合... 为了更好地进行复合涡轮匹配,对各工况下发动机排气能量利用进行研究,建立汽油均质充量压燃(HCCI)发动机热力学模型和串联复合涡轮系统数学模型,构建汽油均质压燃发动机一维仿真模型.基于数学模型计算所得复合涡轮参数,选择合适的复合涡轮系统,并进行一维仿真验证.基于匹配结果对复合涡轮系统中的能量分配进行研究.结果表明:通过所提出匹配方法选配的串联复合涡轮系统能够有效回收废气能量,实现整机性能提升,在转速为2200 r/min、平均指示压力(IMEP)为1.26 MPa时整机功率提高3.17 kW,整机效率改善2.49%;总结所得废气能量分配规律是:动力涡轮适用于转速高于1600 r/min及IMEP大于1.07 MPa工况,此时存在最优进气压力,使得动力涡轮所得废气能量有最佳废气能量占比,并使发动机整机效率达到最优. 展开更多
关键词 汽油 均质充量压燃 串联复合涡轮系统 废气能量
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米勒循环在小型增压汽油机典型工况的应用研究 被引量:18
3
作者 祖炳锋 周仁杰 +3 位作者 徐玉梁 王振 瞿伟 刘丽娜 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期125-130,138,共7页
针对某3缸增压小型化汽油机,基于一维和三维发动机循环仿真,分别研究了进气门早关(EIVC)和进气门晚关(LIVC)两种米勒循环形式对发动机油耗、爆震及燃烧特性的影响。结果表明:两种米勒循环形式均能有效降低全工况范围的燃油消耗率,平均... 针对某3缸增压小型化汽油机,基于一维和三维发动机循环仿真,分别研究了进气门早关(EIVC)和进气门晚关(LIVC)两种米勒循环形式对发动机油耗、爆震及燃烧特性的影响。结果表明:两种米勒循环形式均能有效降低全工况范围的燃油消耗率,平均降幅约为8%。与LIVC相比,低负荷时EIVC具有更大的节气门开度和进气压力,故泵气损失相对较小,具有更好的燃油经济性;而在高负荷区域,EIVC会显著降低缸内滚流和压缩终了时的湍动能,导致燃烧变慢,CA50相比LIVC滞后2.5°曲轴转角,燃油经济性和爆震抑制作用较差。 展开更多
关键词 汽油机 涡轮增压 米勒循环 油耗 爆震 滚流 湍动能
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活塞组-气缸套耦合传热模拟 被引量:44
4
作者 白敏丽 丁铁新 吕继组 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期168-175,共8页
将柴油机缸内燃气、活塞组-气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑相应的物理场及各部件间的耦合传热关系,建立了活塞组-气缸套的耦合传热模型。并用该模型实机模拟了6110 型柴油机活塞组-气缸套的耦合传热过程,预测出活塞组-润滑油膜-... 将柴油机缸内燃气、活塞组-气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑相应的物理场及各部件间的耦合传热关系,建立了活塞组-气缸套的耦合传热模型。并用该模型实机模拟了6110 型柴油机活塞组-气缸套的耦合传热过程,预测出活塞组-润滑油膜-气缸套的耦合传热过程。实验表明数值结果合理可信。 展开更多
关键词 活塞组 气缸套 传热 耦合
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增压直喷汽油机热平衡和平衡试验对比 被引量:8
5
作者 刘敬平 付建勤 +3 位作者 任承钦 朱国辉 邓帮林 KESHAV Varde 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期65-71,共7页
为提高内燃机能量利用效率,针对增压直喷汽油机联合开展了万有特性下热平衡和平衡试验.基于热力学第一定律和第二定律,建立内燃机热力学分析模型,结合试验数据得出该机的热平衡图和平衡图,在此基础上分析了内燃机工作参数对各种形式能... 为提高内燃机能量利用效率,针对增压直喷汽油机联合开展了万有特性下热平衡和平衡试验.基于热力学第一定律和第二定律,建立内燃机热力学分析模型,结合试验数据得出该机的热平衡图和平衡图,在此基础上分析了内燃机工作参数对各种形式能量流和流的分布影响,并对热平衡和平衡进行了对比分析.结果表明:从热平衡分析来看,燃料能量主要损失在废热中,各种形式能量流分数大小呈明显的波动变化;从平衡分析来看,不可逆损所占比例最大,是限制内燃机效率的主要因素;热效率和排气能量分数分别与效率和排气流分数的等值线形态相似;排气分数峰值出现在高速高负荷区,传热分数峰值出现在低速低负荷区.针对分析结果,提出了几点改善汽油机能量利用效率的建议. 展开更多
关键词 汽油机 热平衡 平衡 热效率 节能减排
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米勒循环改善增压直喷汽油机热效率的机理分析——部分负荷工况分析 被引量:17
6
作者 郑斌 李铁 尹涛 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期116-121,共6页
基于热力学第一定律和一维发动机循环仿真,对进气阀早关(EIVC)与进气阀迟关(LIVC)两种策略实现的米勒循环进行建模,在部分负荷工况下分别对应用高压缩比及EIVC和LIVC改善一款增压直喷汽油发动机热效率的效果及其机理进行比较分析。研究... 基于热力学第一定律和一维发动机循环仿真,对进气阀早关(EIVC)与进气阀迟关(LIVC)两种策略实现的米勒循环进行建模,在部分负荷工况下分别对应用高压缩比及EIVC和LIVC改善一款增压直喷汽油发动机热效率的效果及其机理进行比较分析。研究结果表明:提高几何压缩比增加了发动机的理论热效率从而改善了油耗,无论采用EIVC还是LIVC策略的米勒循环,都可以减小泵气损失,提升机械效率,同时降低缸内传热损失,进一步促进了米勒循环对油耗的改善。对比分析采用EIVC与LIVC时发动机热效率的影响因子发现,EIVC由于具有更高的机械效率和更少的传热损失,其油耗改善程度优于LIVC。 展开更多
关键词 内燃机 米勒循环 油耗 热效率 进气阀早关 进气阀迟关 增压直喷汽油机
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汽油机废气滚流分层技术燃烧放热规律的研究 被引量:8
7
作者 宋金瓯 姚春德 +1 位作者 姚广涛 刘增勇 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期157-161,共5页
对于采用废气分层技术的发动机,经常需要进行整机性能和工作过程优化。在优化过程中,一般采用经验的燃烧热力学模型。为了能够利用现有的计算软件或程序,并获得较高的模拟计算精度,对新型的燃烧系统,需要进一步发展更合适的计算模型。... 对于采用废气分层技术的发动机,经常需要进行整机性能和工作过程优化。在优化过程中,一般采用经验的燃烧热力学模型。为了能够利用现有的计算软件或程序,并获得较高的模拟计算精度,对新型的燃烧系统,需要进一步发展更合适的计算模型。针对所研究的废气滚流分层技术,提出了一个燃烧比速率的零维单区双曲线模型。该模型采用了单区模型的思想,且采用两条曲线分别描述新鲜气层和废气层的燃烧速率。试验结果表明,该模型对废气分层技术的燃烧特点,能够做出有效的预测,且没有增加计算工作量。 展开更多
关键词 放热率 热力学模型 废气分层 汽油机
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多孔介质燃烧-换热器的二维数值研究 被引量:8
8
作者 史俊瑞 解茂昭 +2 位作者 韩春福 李军 李刚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1116-1120,共5页
通过二维数值模型研究了多孔介质燃烧-换热器。在宽广的工况范围内,研究多孔介质燃烧-换热器内的温度、速度分布和压力损失,研究主要工作参数过量空气系数和功率对换热管总的热效率的影响。结果表明,过量空气系数和功率对总的热效率有... 通过二维数值模型研究了多孔介质燃烧-换热器。在宽广的工况范围内,研究多孔介质燃烧-换热器内的温度、速度分布和压力损失,研究主要工作参数过量空气系数和功率对换热管总的热效率的影响。结果表明,过量空气系数和功率对总的热效率有显著的影响,随二者的增大,总的热效率降低。实验验证了数值计算结果的有效性。 展开更多
关键词 数值研究 多孔介质 燃烧-换热器
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多孔介质内往复流动下超绝热燃烧的实验研究 被引量:7
9
作者 邓洋波 解茂昭 +1 位作者 刘宏升 马世虎 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第1期82-87,共6页
对RSCP的燃烧特性进行了实验研究.建成了RSCP实验台,它由泡沫陶瓷燃烧器、电磁阀控制的周期换向进排气管路系统和测量系统组成.对各种工况参数(燃料空气当量比、气体流速、循环半周期)下多孔介质内轴向温度分布进行了系统的测量.实验结... 对RSCP的燃烧特性进行了实验研究.建成了RSCP实验台,它由泡沫陶瓷燃烧器、电磁阀控制的周期换向进排气管路系统和测量系统组成.对各种工况参数(燃料空气当量比、气体流速、循环半周期)下多孔介质内轴向温度分布进行了系统的测量.实验结果表明,较之常规的自由火焰燃烧器,RSCP具有增强火焰稳定性、拓宽燃料可燃极限等优点.对丙烷 丁烷混合气,其贫可燃极限可扩展到当量比0.065.在实验基础上,探讨了RSCP实现超绝热燃烧的机理,总结出有关工况参数对其燃烧特性影响的规律. 展开更多
关键词 多孔介质 往复流动 超绝热燃烧 预混火焰 可燃极限
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扩散过滤燃烧火焰特性 被引量:6
10
作者 史俊瑞 李本文 +2 位作者 徐有宁 薛治家 王树群 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3500-3505,共6页
扩散过滤燃烧是新的燃烧技术,具有扩散燃烧和预混过滤燃烧的某些特性。通过二维双温模型,使用单步总包反应,数值研究氮气稀释的甲烷和氧气同轴同平板扩散过滤燃烧特性。模型中考虑热弥散和组分弥散效应。研究小球直径、气体混合物速度... 扩散过滤燃烧是新的燃烧技术,具有扩散燃烧和预混过滤燃烧的某些特性。通过二维双温模型,使用单步总包反应,数值研究氮气稀释的甲烷和氧气同轴同平板扩散过滤燃烧特性。模型中考虑热弥散和组分弥散效应。研究小球直径、气体混合物速度和甲烷质量分数对火焰高度和火焰形态的影响。结果表明,与预混过滤燃烧不同,气体和固体高温区存在于燃烧器的不同位置;而在高温区域之外,气体和多孔介质固体的温差很小。当填充床小球直径从6.66mm减小到2.02mm,火焰高度从0.048m增大到0.12m。增大混合物速度,甲烷的质量分数导致火焰变宽,火焰高度增大。数值模型的有效性得到了实验验证。 展开更多
关键词 火焰高度 火焰形态 扩散过滤燃烧
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采用激光诱导荧光法测量油膜厚度的研究 被引量:27
11
作者 陆霄露 邓康耀 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期92-95,共4页
激光诱导荧光(Laser Induced Fluorescence,LIF)技术是一种先进的测量微米级油膜厚度的方法,可用于研究燃油附壁现象。通过标定试验,找到了把荧光信号转化为油膜厚度的方法,同时还分析了背景光以及激光脉冲照射对标定试验的影响。另外,... 激光诱导荧光(Laser Induced Fluorescence,LIF)技术是一种先进的测量微米级油膜厚度的方法,可用于研究燃油附壁现象。通过标定试验,找到了把荧光信号转化为油膜厚度的方法,同时还分析了背景光以及激光脉冲照射对标定试验的影响。另外,为了保证喷油器、激光器以及示波器的同步工作,设计了一个控制器。在此基础上对石英平板上的油膜厚度进行了测量,得到了油膜厚度在空间与时间上的分布曲线,验证了采用激光诱导荧光法测量油膜厚度的可行性和有效性。 展开更多
关键词 激光诱导荧光 燃油附壁 油膜厚度
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高负荷下应用米勒循环提升高压比汽油机热效率机理研究 被引量:14
12
作者 郑斌 李铁 尹涛 《车用发动机》 北大核心 2015年第5期20-25,共6页
对高负荷工况下应用进气阀早关(EIVC)或者迟关(LIVC)技术实现的米勒循环进行仿真计算,基于热力学第一定律比较分析两者改善高压缩比增压直喷汽油机热效率的机理。结果表明:几何压缩比的增加提高了发动机的理论热效率,但由于高负荷时的... 对高负荷工况下应用进气阀早关(EIVC)或者迟关(LIVC)技术实现的米勒循环进行仿真计算,基于热力学第一定律比较分析两者改善高压缩比增压直喷汽油机热效率的机理。结果表明:几何压缩比的增加提高了发动机的理论热效率,但由于高负荷时的爆震限制使油耗恶化了1.9%;米勒循环的应用可以有效降低爆震倾向,与原发动机相比,采用EIVC与LIVC策略燃油经济性的分别提升2.4%和3.0%;对比分析EIVC与LIVC对汽油机热效率的影响发现,LIVC策略能使燃烧相位更加优化、缸内燃烧更为充分,使得其燃油改善效果好于EIVC策略。 展开更多
关键词 进气阀早关 进气阀晚关 米勒循环 高负荷 爆震 热效率
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预混气体在多孔介质中燃烧火焰面倾斜的演变 被引量:3
13
作者 史俊瑞 李本文 +1 位作者 于春梅 闫中元 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期252-256,270,共6页
为研究多孔介质中火焰面倾斜演变及出现倾斜演变的原因,建立了二维碳化硅堆积小球的多孔介质燃烧器双温模型,对预混气体在燃烧器内的流动、传热和燃烧进行模拟.分析火焰面倾斜演变,并从温度场、气体流速场、压力场三个方面对火焰面出现... 为研究多孔介质中火焰面倾斜演变及出现倾斜演变的原因,建立了二维碳化硅堆积小球的多孔介质燃烧器双温模型,对预混气体在燃烧器内的流动、传热和燃烧进行模拟.分析火焰面倾斜演变,并从温度场、气体流速场、压力场三个方面对火焰面出现倾斜演变现象进行分析.结果表明:给定初始倾斜角的火焰面会持续发展,出现更严重的倾斜现象;温度场、气体流速场、动压场通过影响燃烧化学反应速度、气体流动方向、壁面散热等间接影响火焰面的倾斜演变,导致火焰面倾斜的持续发展. 展开更多
关键词 多孔介质 火焰面倾斜 火焰传播 过滤燃烧
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高速汽油机活塞的热分析 被引量:10
14
作者 王庆生 刘焜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期839-842,共4页
文章建立了某轿车用高速汽油机活塞的几何模型,应用有限元分析软件,对活塞温度场和热变形进行了三维有限元分析计算,得到了活塞三维温度场分布和热变形数据。结果表明,活塞温度场分布和热变形呈明显的非轴对称性;变形后的裙部中凸形状... 文章建立了某轿车用高速汽油机活塞的几何模型,应用有限元分析软件,对活塞温度场和热变形进行了三维有限元分析计算,得到了活塞三维温度场分布和热变形数据。结果表明,活塞温度场分布和热变形呈明显的非轴对称性;变形后的裙部中凸形状发生了较大改变,导致裙部外形轮廓产生变化;由于裙部的形状将对其润滑特性产生重要影响,此结果为进一步准确分析其润滑特性提供了基础。 展开更多
关键词 活塞 三维有限元分析 温度场 热变形
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激光诱导磷光测温技术在缸内温度测量中的应用 被引量:5
15
作者 白书战 赵华 李国祥 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期515-518,共4页
将激光诱导磷光测温技术应用到发动机缸内气体的二维温度测量中.其原理是利用Dy:YAG磷光剂受355 nm波长的激光激发后辐射的458 nm和494 nm磷光强度比进行温度测量,实验在一台侧向换气的光学发动机上进行,测试了该发动机压缩行程的二维... 将激光诱导磷光测温技术应用到发动机缸内气体的二维温度测量中.其原理是利用Dy:YAG磷光剂受355 nm波长的激光激发后辐射的458 nm和494 nm磷光强度比进行温度测量,实验在一台侧向换气的光学发动机上进行,测试了该发动机压缩行程的二维温度分布,与由缸压计算的缸内平均温度比较,误差均小于5%. 展开更多
关键词 激光诱导磷光 气体温度测量 压缩行程
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节能减排汽油机扫气过程的CFD分析优化
16
作者 李清砺 尤学建 +1 位作者 李春凝 孙宗涛 《内燃机与配件》 2025年第20期1-4,共4页
针对二冲程汽油机的扫气过程展开研究,通过实验手段获取发动机模拟计算所必需的一系列初始条件及动态边界条件,在此基础上,使用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)模拟技术,模拟气缸内的气体流动情况,包括气体的速度、压... 针对二冲程汽油机的扫气过程展开研究,通过实验手段获取发动机模拟计算所必需的一系列初始条件及动态边界条件,在此基础上,使用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamic,CFD)模拟技术,模拟气缸内的气体流动情况,包括气体的速度、压力、温度以及涡流等参数的分布,实现了对流场进行区域划分,并为各区域精准地赋予了相应的初始条件和边界条件。为了评估计算结果的准确性和有效性,提出了一套全面的评价标准及相关参数体系。这一体系使得二冲程发动机的扫气效果得以量化表达,从而极大地便利了对改进效果的客观评价以及最优改进方案的筛选,因此,对二冲程汽油机的扫气过程进行优化,以实现节能减排的目标,具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 二冲程 CFD模拟 扫气过程 优化 节能减排
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汽车热管理试验台测试系统研究 被引量:5
17
作者 田颖 金振华 +1 位作者 张扬军 卢青春 《车用发动机》 北大核心 2009年第2期82-84,共3页
设计了基于PROFIBUS的汽车热管理试验台测试系统,利用虚拟仪器开发平台LabView,采用面向对象的程序设计方法开发软件。研究结果表明,该系统运行稳定可靠,抗干扰能力强,便于维护和扩展,通过试验证明能够满足汽车热管理试验台所需要的基... 设计了基于PROFIBUS的汽车热管理试验台测试系统,利用虚拟仪器开发平台LabView,采用面向对象的程序设计方法开发软件。研究结果表明,该系统运行稳定可靠,抗干扰能力强,便于维护和扩展,通过试验证明能够满足汽车热管理试验台所需要的基本功能。 展开更多
关键词 汽车 热管理 测试系统 现场总线 虚拟仪器
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往复流多孔介质燃烧换热器热量提取的数值研究 被引量:2
18
作者 史俊瑞 刘红 +2 位作者 李军 李刚 王启民 《热科学与技术》 CAS CSCD 2009年第3期272-276,共5页
通过一维双温模型,研究多孔介质中的燃烧特性和换热器的热量提取。预测的气体和固体温度曲线基本上为M型分布。数值结果表明,在往复流多孔介质燃烧器系统中,甲烷的贫可燃极限可以扩展到当量比0.15。当换热器的长度从6mm增大到14mm时,热... 通过一维双温模型,研究多孔介质中的燃烧特性和换热器的热量提取。预测的气体和固体温度曲线基本上为M型分布。数值结果表明,在往复流多孔介质燃烧器系统中,甲烷的贫可燃极限可以扩展到当量比0.15。当换热器的长度从6mm增大到14mm时,热效率由0.39增加到0.61。随着换热器长度和当量比的增大,热量提取效率增大。 展开更多
关键词 热量提取 多孔介质 换热器 数值研究
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多孔介质内预混合燃烧的二维数值模拟 被引量:2
19
作者 刘宏升 张金艳 解茂昭 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期814-819,共6页
为了研究预混气在多孔介质内过滤燃烧特性,根据多孔介质燃烧理论,建立了甲烷/空气预混气在堆积床内燃烧的二维双温模型。给出了当量比、入口速度和小球直径等参数对温度分布的影响,分析了燃烧器内氧化铝小球的蓄热特性。结果表明:火焰... 为了研究预混气在多孔介质内过滤燃烧特性,根据多孔介质燃烧理论,建立了甲烷/空气预混气在堆积床内燃烧的二维双温模型。给出了当量比、入口速度和小球直径等参数对温度分布的影响,分析了燃烧器内氧化铝小球的蓄热特性。结果表明:火焰面的前缘呈抛物线形状,燃烧波波速在0.1 mm/s数量级;随着当量比增加,波速度减小,燃烧区域范围扩大;随着入口流速增大,燃烧最高温度升高,火焰面宽度变窄,燃烧波波速增大;随着氧化铝小球直径增大,火焰面厚度变窄,燃烧波速度增大;氧化铝小球在过滤燃烧中体现出良好的蓄热能力。 展开更多
关键词 多孔介质 过滤燃烧 二维数值模拟 蓄热 当量比
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电控喷射汽油机瞬态空燃比控制策略的研究 被引量:8
20
作者 李国岫 虞育松 《车用发动机》 北大核心 2005年第1期1-4,共4页
全面分析和研究了电控喷射汽油机瞬态空燃比的控制策略,包括基于观测器理论的空燃比控制策略以 及基于人工智能的空燃比控制策略。
关键词 汽油机 瞬态空燃比 观测器 人工智能 神经网络
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