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甲醇喷射时刻对甲醇/柴油双直喷发动机性能的影响
1
作者 段浩 王文超 +3 位作者 刘栋 尹晓军 胡二江 曾科 《化工学报》 北大核心 2025年第7期3552-3560,共9页
利用双直喷发动机试验平台开展了甲醇/柴油双直喷发动机运行范围及性能的试验研究。结果表明,甲醇在进气行程中喷射时,甲醇/柴油双直喷发动机的运行范围受两种情况限制:最大压升率超过0.8 MPa·(°)^(-1)时的粗暴燃烧、指示平... 利用双直喷发动机试验平台开展了甲醇/柴油双直喷发动机运行范围及性能的试验研究。结果表明,甲醇在进气行程中喷射时,甲醇/柴油双直喷发动机的运行范围受两种情况限制:最大压升率超过0.8 MPa·(°)^(-1)时的粗暴燃烧、指示平均有效压力的循环变动超过5.0%时的不稳定燃烧。当甲醇在压缩行程后期喷射时,发动机运行范围仅受限于粗暴燃烧,最高甲醇替代率可达62.7%,指示热效率高达43.4%。甲醇喷射时刻对甲醇/柴油双直喷发动机燃烧和排放特性均有显著影响。当甲醇喷射时刻为-60°时,爆发压力和最大压升率均达到最高,着火延迟期最短,燃烧持续期最长,同时NO_(x)排放最大,但CO、HC和soot排放最低,分别仅为8.5、1.3和0.06 g·(kW·h)^(-1)。 展开更多
关键词 醇 扩散 燃料 污染 运行范围 燃烧 排放
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喷氢射流点火对煤层气发动机燃烧特性影响
2
作者 何义团 王乾 +1 位作者 秦子涵 付艳艳 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第2期97-103,共7页
为避免大缸径低浓度煤层气发动机在发电过程中出现燃烧不稳、爆震等现象,对喷氢射流点火的助燃效果进行研究,探究点火-喷氢间隔对射流火焰结构以及对发动机助燃效能的影响。基于三维流体力学软件,固定喷氢时刻及喷氢脉宽,通过改变点火... 为避免大缸径低浓度煤层气发动机在发电过程中出现燃烧不稳、爆震等现象,对喷氢射流点火的助燃效果进行研究,探究点火-喷氢间隔对射流火焰结构以及对发动机助燃效能的影响。基于三维流体力学软件,固定喷氢时刻及喷氢脉宽,通过改变点火时刻来研究不同点火-喷氢匹配策略对发动机燃烧性能的影响。结果表明:在一定范围内先点后喷(喷氢前5℃A内点火)及边喷边点两种工况均可形成较为明显的烟羽射流火焰结构,可提高发动机燃烧速率,滞燃期及燃烧持续期相较于原机分别缩短了64%和68%;缸压峰值和放热率峰值分别提高2.1 MPa和1.05 kJ/℃A。另外,固定喷氢时刻改变点火时刻,先点后喷和边喷边点两种工况指示热效率相差不大,均在40%左右;而先喷后点的两组案例效率有所下降,分别为38.3%和36.7%。合理控制点火-喷氢时刻可使发动机指示热效率比原机提高约4%。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 喷氢助燃 复合喷射 点火喷氢匹配 火焰结构
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不同喷射策略对甲醇稀燃直喷发动机性能的影响
3
作者 徐扬帆 雷军 +4 位作者 段浩 王锡斌 尹晓军 胡二江 曾科 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期50-59,共10页
为了深入研究单缸直喷式火花点火稀薄燃烧甲醇发动机多因素耦合作用下的性能,探究了多次喷射策略对甲醇发动机性能的影响。研究选取了3种喷射策略的3个试验组共22个工况,探究了不同喷射次数、喷射时刻和各次喷射燃料的占比对其动力性、... 为了深入研究单缸直喷式火花点火稀薄燃烧甲醇发动机多因素耦合作用下的性能,探究了多次喷射策略对甲醇发动机性能的影响。研究选取了3种喷射策略的3个试验组共22个工况,探究了不同喷射次数、喷射时刻和各次喷射燃料的占比对其动力性、经济性和排放性能的影响。研究结果表明:与单次喷射相比,多次喷射可有效优化甲醇发动机缸内燃烧过程,使最大缸内压力及其对应的曲轴转角分布更集中,显著减少劣化循环数量,减少数量最多达85%,显著降低循环变动,最多达65%;与单次喷射相比,多次喷射会导致CO、HC排放量上升,但喷射和点火参数的系统优化可以降低NO_(x)排放量;本试验条件下,3次喷射时刻分别为上止点前270°、180°和90°,3次喷射比例分别为0.38、0.42和0.20时,发动机可获得最佳的综合性能。发动机在3次喷射策略下综合性能整体高于1次喷射和2次喷射,3次喷射策略在优化发动机综合性能方面拥有更高的潜力。 展开更多
关键词 甲醇 稀薄燃烧 多次喷射 热效率 排放特性
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喷射模式对高压缩比甲醇发动机爆震特性影响的试验研究
4
作者 于立信 尹晓军 +3 位作者 王锡斌 段浩 胡二江 曾科 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期108-117,共10页
为深入探究高压缩比甲醇发动机的爆震抑制方法,在一台压缩比为15∶1的单缸自然吸气点燃式甲醇发动机上,开展了化学计量比混合气条件下喷射模式对爆震特性影响的试验研究。首先,在进气道喷射模式下,研究了负荷、点火时刻和过量空气系数... 为深入探究高压缩比甲醇发动机的爆震抑制方法,在一台压缩比为15∶1的单缸自然吸气点燃式甲醇发动机上,开展了化学计量比混合气条件下喷射模式对爆震特性影响的试验研究。首先,在进气道喷射模式下,研究了负荷、点火时刻和过量空气系数对爆震特性的影响;其次,在缸内直喷模式下,研究了喷射时刻对爆震特性的影响;最后,在节气门全开状态下,研究了多次喷射策略对爆震的抑制效果。结果表明:采用进气道喷射模式时,甲醇发动机在中高负荷下均发生了爆震燃烧,在指示平均有效压力(p_(i))为0.7 MPa时,出现低频率、高强度的强烈爆震现象,最大爆震强度达8.42 MPa;采用缸内直喷模式时,发动机爆震现象被显著抑制,当p_(i)为0.91 MPa时,最大爆震强度下降到0.43 MPa;合理的两次喷射策略相比单次喷射策略可进一步降低爆震强度,同时保持较高的p_(i)。研究验证了缸内直喷结合两次喷射策略在抑制高压缩比甲醇发动机爆震现象方面的有效性,为甲醇发动机的发展和应用提供了理论依据和数据支撑。 展开更多
关键词 甲醇 高压缩比 爆震特性 爆震抑制 喷射策略
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喷射压力对甲醇缸内直喷发动机燃烧和排放特性影响的实验研究
5
作者 任宪丰 王金平 +4 位作者 牛凯丽 尹晓军 段浩 胡二江 曾科 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第6期11-20,共10页
为准确揭示喷射参数对发动机性能的影响规律,基于单缸柴油机构建了甲醇缸内直喷发动机实验平台,利用台架实验系统研究了中等转速和中等负荷工况下,喷射压力对直喷甲醇发动机动力性、经济性、燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:提升喷... 为准确揭示喷射参数对发动机性能的影响规律,基于单缸柴油机构建了甲醇缸内直喷发动机实验平台,利用台架实验系统研究了中等转速和中等负荷工况下,喷射压力对直喷甲醇发动机动力性、经济性、燃烧和排放特性的影响规律。结果表明:提升喷射压力对放热速率改善作用有限,对燃烧始点、燃烧重心、燃烧终点、火焰发展期和燃烧周期影响较小,但能显著降低缸内循环变动。喷射压力的提升可改善混合气均匀性与充气效率,增大发动机指示平均有效压力(IMEP)和缸内压力峰值(p_(max))。当进气压力为0.065 MPa时,相比甲醇喷射压力为6 MPa和22 MPa时IMEP的循环变动和p_(max)的循环变动分别降低了42.7%和37.3%,IMEP增加了6.8%。此外,喷射压力对排放物影响复杂:随着喷射压力的提升,CO排放量近似线性下降,NO_(x)排放量大幅增加,碳氢化合物和甲醇排放量因进气压力而异,甲醛排放量则略有上升。研究明确了喷射压力对甲醇缸内直喷发动机的影响,可为实际发动机控制策略的开发和优化提供理论基础和数据指导。 展开更多
关键词 甲醇发动机 缸内直喷 喷射压力 经济性 动力性 排放
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基于超声波的涂层活塞环油膜厚度仿真
6
作者 罗佳美 韩晓光 +2 位作者 单英春 王静思 徐久军 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期164-172,共9页
针对超声波液相厚度测量技术在监测内燃机活塞环-气缸套摩擦副润滑状态时因回波叠加导致多界面中油膜厚度提取困难的问题,以涂层活塞环摩擦副润滑油膜为对象,提出了基于超声波4层介质油膜厚度测量的数学模型,并利用有限元仿真软件建立... 针对超声波液相厚度测量技术在监测内燃机活塞环-气缸套摩擦副润滑状态时因回波叠加导致多界面中油膜厚度提取困难的问题,以涂层活塞环摩擦副润滑油膜为对象,提出了基于超声波4层介质油膜厚度测量的数学模型,并利用有限元仿真软件建立了相应的有限元模型.模拟了在不同探头发射频率、不同涂层及油膜厚度下的声压场,分析了超声探头参数、涂层厚度以及预设油膜厚度对油膜厚度模拟检测结果的影响.对不同发射频率下油膜厚度为0.5~10.0μm的声压响应进行计算,根据计算结果所得油膜厚度与预设油膜厚度具有很好的一致性.进一步的实际测量试验证实了该方法在测定含涂层活塞环油膜厚度上的准确性. 展开更多
关键词 活塞环 油膜厚度 超声波测量 有限元模型
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基于遗传算法的氨燃料活塞轨迹燃烧优化控制
7
作者 李家齐 张宸 +1 位作者 肖进 黄震 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期11-19,共9页
利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获... 利用基于重复控制的主动控制器“虚拟曲轴”,在自由活塞发动机中实现了同一压缩比下的不同活塞轨迹运行特征(以参数Ω表征,为生成轨迹的椭圆的短轴与长轴之比),并从指示热效率、峰值压力位置、着火延迟和氮氧化物排放等特征的分析中,获得了参数Ω表征的最优活塞轨迹.以此轨迹作为进一步优化的初始条件,基于遗传算法,以指示热效率为优化目标,对活塞轨迹进行了全局寻优设计.研究结果表明:活塞运动轨迹的变化会影响氨的均质压燃过程.经过寻优设计得出的最优轨迹相较于传统内燃机能够提升3.35%的指示热效率,并减小了42.93%的着火延迟时间. 展开更多
关键词 自由活塞发动机 氨 燃烧控制 遗传算法
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替代率对某船用中速双燃料发动机性能的影响
8
作者 张玉学 孙宾宾 +2 位作者 李波 李晓晨 王子喆 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第1期1-6,共6页
为了改善某船用中速柴油机的燃油经济性和排放特性,对进气歧管加装天然气喷射装置的柴油/天然气双燃料发动机进行研究。基于仿真软件GT-Power,在螺旋桨推进特性的工况下,分析了某船用双燃料发动机纯柴油模式和双燃料模式下的缸内压力、... 为了改善某船用中速柴油机的燃油经济性和排放特性,对进气歧管加装天然气喷射装置的柴油/天然气双燃料发动机进行研究。基于仿真软件GT-Power,在螺旋桨推进特性的工况下,分析了某船用双燃料发动机纯柴油模式和双燃料模式下的缸内压力、燃油经济性和排放特性。结果表明:与纯柴油模式相比,双燃料模式的气缸峰值压力和NO_(x)排放量有所减少,NO_(x)排放量最多减少41.3%;随着天然气替代率的增加,发动机的燃油经济性最多提高了16.08%。综合来看,双燃料模式下发动机性能得到提升。 展开更多
关键词 船用双燃料发动机 替代率 燃油经济性 NOX排放
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发动机典型工况甲烷燃烧动力学机理的优化
9
作者 李昱翰 魏胜利 +1 位作者 严书哲 冉稳江 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1569-1580,共12页
为解决发动机典型工况下缺乏适用甲烷燃烧动力学机理的问题,在对现有甲烷燃烧动力学机理进行对比分析的基础上,采用多种简化方法,构建了包含22种组分和164步反应的甲烷燃烧动力学简化机理;通过遗传算法和鲍威尔算法对其进行整体优化,得... 为解决发动机典型工况下缺乏适用甲烷燃烧动力学机理的问题,在对现有甲烷燃烧动力学机理进行对比分析的基础上,采用多种简化方法,构建了包含22种组分和164步反应的甲烷燃烧动力学简化机理;通过遗传算法和鲍威尔算法对其进行整体优化,得到甲烷燃烧动力学优化机理;并对该机理进行基础燃烧特性分析和发动机仿真验证。结果表明:在甲烷燃料与氧化剂的摩尔比(当量比)1.0、压力1 MPa工况下,甲烷燃烧动力学优化机理能够准确预测着火延迟期;在温度373 K工况下,其层流火焰速度预测值与实验数据的误差小于3%;在温度高于950 K的高温工况下,对C_(2)H_(6)组分浓度趋势的预测较为精确。在甲烷发动机典型工况(转速750 r/min,转矩27.8 kN·m)下,甲烷燃烧动力学优化机理对缸内压力和放热率的预测误差小于4%。甲烷燃烧动力学优化机理显著提高了基础燃烧特性和发动机仿真模拟的预测精度,为天然气发动机高保真数值模拟提供重要参考。 展开更多
关键词 甲烷 化学反应动力学 发动机工况 着火特性 简化机理 算法优化 数值模拟
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现象学高压天然气射流混合模型构建及预测
10
作者 梁德治 熊仟 +1 位作者 王璐江 刘龙 《船舶工程》 北大核心 2025年第7期69-83,共15页
[目的]为实现大缸径高压直喷天然气/柴油双燃料低速船机的快速优化设计与策略开发,[方法]通过当量喷孔简化实际高压天然气射流在近喷孔处复杂激波区结构,结合一维离散喷雾模型、动量定理和射流密度分布自相似性构建适用于船机条件下的... [目的]为实现大缸径高压直喷天然气/柴油双燃料低速船机的快速优化设计与策略开发,[方法]通过当量喷孔简化实际高压天然气射流在近喷孔处复杂激波区结构,结合一维离散喷雾模型、动量定理和射流密度分布自相似性构建适用于船机条件下的现象学高压直喷天然气射流混合模型并进行验证。在忽略柴油喷雾影响的前提下开展低速船机缸内边界条件下的天然气射流混合过程研究。[结果]结果表明:构建的现象学高压天然气射流混合模型具有较高预测精度;基于该现象学模型的预测显示,在低速船机缸内边界条件下,提高喷射压力、增加喷孔直径能够增加射流空气卷吸量,而固定喷射/环境压力比时,提高环境压力会增加射流的空气卷吸量,高喷射压力和环境压力都会导致射流的轴/径向密度增大、密度衰减减缓。[结论]研究成果可为大缸径高压直喷天然气/柴油双燃料低速船机的优化设计开发提供较为可靠的技术手段。 展开更多
关键词 双燃料 低速船机 天然气 高压直喷 现象学模型
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初始条件与NH_(3)体积分数协同的NH_(3)/柴油双燃料燃烧和污染物生成特性研究
11
作者 袁文华 赵少敏 马仪 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2995-3008,共14页
为探究不同初始温度和初始压力下氨体积分数对NH_(3)/柴油双燃料燃烧和污染物生成特性的影响,基于定容燃烧弹建立NH_(3)/柴双燃料燃烧数值模型,研究不同NH_(3)体积分数(2.73%~12.27%)、初始温度(800~1200 K)和压力(1.5~3.5 MPa)条件下... 为探究不同初始温度和初始压力下氨体积分数对NH_(3)/柴油双燃料燃烧和污染物生成特性的影响,基于定容燃烧弹建立NH_(3)/柴双燃料燃烧数值模型,研究不同NH_(3)体积分数(2.73%~12.27%)、初始温度(800~1200 K)和压力(1.5~3.5 MPa)条件下先导柴油引燃预混NH_(3)的燃烧和污染物生成特性。研究结果表明:随NH_(3)体积分数增大,热释放率(HRR)从单峰向双峰转变,且该转变所需的NH_(3)体积分数随着初始温度升高和压力增大而降低,在单峰HRR模式下,燃烧持续期和HRR峰值随NH_(3)体积分数、初始温度升高和压力增大而增加,而在双峰HRR模式中,由于后期燃烧增强导致燃烧持续时间缩短,且第一个HRR峰值随着NH_(3)体积分数的增加而降低,第二个HRR峰值持续上升,此外,NH_(3)体积分数越高,氧化亚氮(N_(2)O)生成得越少,二氧化碳(CO_(2))生成也略有减少,但柴油燃烧受到抑制导致碳烟和氮氧化物(NO_(x))摩尔分数增大,通过将NH_(3)体积分数控制在HRR从单峰向双峰转变的临界点并增加初始压力,可显著减小NO_(x)的摩尔分数。 展开更多
关键词 NH_(3)/柴油 燃烧 排放 仿真 恒容室
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不同临界状态下氢气射流与混合特性
12
作者 李欣 陈皓 +2 位作者 罗林雷 马志豪 王鑫 《内燃机学报》 北大核心 2025年第1期38-46,共9页
在内燃机气道和缸内环境下喷射氢气时,喷射压力和环境压力之间会出现高超临界向超临界以及超临界向亚临界的转变,采用高速纹影成像技术,在定容燃烧弹中研究了不同条件下的喷射特性.结果表明:不同条件下氢气射流的贯穿距、射流表面积以... 在内燃机气道和缸内环境下喷射氢气时,喷射压力和环境压力之间会出现高超临界向超临界以及超临界向亚临界的转变,采用高速纹影成像技术,在定容燃烧弹中研究了不同条件下的喷射特性.结果表明:不同条件下氢气射流的贯穿距、射流表面积以及射流体积随时间的增长趋势不同,但射流锥角在1 ms后随时间变化不大,差值稳定在2°以内;在超临界喷射进入超临界环境时射流与周围气体相互作用使湍流强度增强,这有利于夹带更多的周围气体.最后提出的氢气射流贯穿距经验公式具有较高的精度,可以利用这些结果优化氢内燃机混合气的形成和燃烧,为喷氢策略提供参考. 展开更多
关键词 亚/超临界 氢气射流 混合特性 卷吸比
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大缸径低浓度煤层气发动机喷氢稳燃调控研究
13
作者 王乾 何义团 +2 位作者 廖世勇 付艳艳 秦子涵 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期111-121,共11页
针对大缸径低浓度煤层气发动机在燃烧时易出现爆震、循环变动大等非正常燃烧问题,创新性提出利用缸内直喷氢气的方式对其进行稳燃调控。该方法不仅可以提高混合气浓度,还可以改善煤层气低品质燃烧特性。采用数值模拟方法,探究过量空气... 针对大缸径低浓度煤层气发动机在燃烧时易出现爆震、循环变动大等非正常燃烧问题,创新性提出利用缸内直喷氢气的方式对其进行稳燃调控。该方法不仅可以提高混合气浓度,还可以改善煤层气低品质燃烧特性。采用数值模拟方法,探究过量空气系数为1.8工况下,均质点燃和射流引燃两种调控模式以及喷氢量对发动机稳燃效果的影响。研究发现:射流引燃模式在促进初期火焰传播方面更具优势,而均质点燃模式则更有利于缩短快速燃烧期;两种调控模式下增大喷氢量均可使燃烧相位提前,但当喷氢能量占比α大于12%时,随喷氢量增大,燃烧持续期的缩短效果不再明显;对比分析表明,当α小于10.5%时,射流引燃模式燃烧优化效果更佳,当α大于10.5%时,均质点燃模式燃烧优化效果更佳;最终确定过量空气系数为1.8工况下,采用喷氢量为54.1 mg(α=12%)的均质点燃模式为最优稳燃调控策略。 展开更多
关键词 低浓度煤层气 稳燃效能 喷氢相位 喷氢量
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天然气发动机缸温闭环控制策略
14
作者 徐凯峰 《内燃机与动力装置》 2025年第2期53-59,共7页
针对空燃比闭环控制天然气发动机的氧传感器故障率高、发动机控制不稳定的问题,以某V型20缸天然气发动机为研究对象,设计一种不受氧传感器制约的新的缸温闭环控制策略。分析缸温控制结构,设计缸温闭环控制模型和控制策略,标定优化发动... 针对空燃比闭环控制天然气发动机的氧传感器故障率高、发动机控制不稳定的问题,以某V型20缸天然气发动机为研究对象,设计一种不受氧传感器制约的新的缸温闭环控制策略。分析缸温控制结构,设计缸温闭环控制模型和控制策略,标定优化发动机控制参数,并进行发动机实际运行试验验证。试验结果表明:开启缸温闭环控制后,在点火提前角相同的条件下,发动机标定功率达到1900 kW,各缸平均排温由630℃降低至623℃,功率为1900 kW时的热效率由41.60%提高到42.15%,缸温闭环控制策略有效,提高了天然气发动机控制的稳定性,且整机性能有所提高。 展开更多
关键词 天然气发动机 控制系统 缸温 闭环修正 标定
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点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放模拟研究 被引量：3
15
作者 沈娟亚 霍金禄 +3 位作者 潘耕龙 李相超 周超 韩东 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期39-49,共11页
通过三维数值仿真方法研究了化学当量比下掺氢比和点火时刻对点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放的影响。结果表明,增加掺氢比可加速火焰传播,缩短燃烧持续期,提高缸内压力和温度峰值。随着掺氢比增加,未燃氨和N_(2)O排放减少,燃料型和热力... 通过三维数值仿真方法研究了化学当量比下掺氢比和点火时刻对点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放的影响。结果表明,增加掺氢比可加速火焰传播,缩短燃烧持续期,提高缸内压力和温度峰值。随着掺氢比增加,未燃氨和N_(2)O排放减少,燃料型和热力型NO生成增多。点火时刻的适当提前可有效改善燃烧特性,平衡NO、N_(2)O和未燃氨的排放。随着点火时刻的推迟,NO排放减少,N_(2)O和未燃氨排放呈相反趋势。然而,过于推迟点火会造成较多未燃氨排放,导致放热不完全,指示热效率下降。 展开更多
关键词 氨氢燃料 点燃式发动机 燃烧特性 排放
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基于内窥可视化的大排量柴油机燃烧特性
16
作者 倪佐 常伟杰 +3 位作者 王定文 张慧 谷峰 董全 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-105,共9页
采用内窥可视化技术,探讨了不同发动机负荷对大排量柴油机燃烧和排放特性的影响,并梳理了基于多维坐标系转换模型和正畸模型的图像矫正方法,该方法能够明显改善图像畸变,提高数据处理精度.结果表明:提高负荷会使缸内压力和放热率峰值出... 采用内窥可视化技术,探讨了不同发动机负荷对大排量柴油机燃烧和排放特性的影响,并梳理了基于多维坐标系转换模型和正畸模型的图像矫正方法,该方法能够明显改善图像畸变,提高数据处理精度.结果表明:提高负荷会使缸内压力和放热率峰值出现时刻滞后,并使滞燃期和燃烧持续期延长.低负荷时,缸内火焰难以深入气缸底部,空间利用率较低.提高负荷可使火焰峰值温度升高,其分布位置向气缸下游偏移,同时,碳烟浓度和分布范围增大.高负荷条件下的碳烟、NO_(x)、CO和HC排放都有不同程度的增加. 展开更多
关键词 柴油机 内窥可视化 图像矫正
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氨气射流卷吸特性的数值仿真
17
作者 沈浩昱 雷艳 +3 位作者 尹燕旭 赵天瑀 衣玥 仇滔 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期412-420,共9页
基于Ansys Fluent软件进行三维数值仿真,研究了氨气射流贯穿距特性及卷吸特性,分析了射流形成的亚膨胀区结构及涡流特点,并利用控制截面法对氨气射流的卷吸质量特性进行了研究.结果表明:氨气射流贯穿距的发展分为三阶段,这种三段式特点... 基于Ansys Fluent软件进行三维数值仿真,研究了氨气射流贯穿距特性及卷吸特性,分析了射流形成的亚膨胀区结构及涡流特点,并利用控制截面法对氨气射流的卷吸质量特性进行了研究.结果表明:氨气射流贯穿距的发展分为三阶段,这种三段式特点由氨气射流形成的一次涡及剪切层的特性所引起;第一阶段(0<t<0.14 ms)为线性阶段,在亚膨胀区及其边界氨气射流对空气无卷吸;第二阶段(0.14 ms≤t≤0.40 ms)为过渡阶段,在该阶段内一次涡及剪切层快速发展,卷吸质量增加了50%以上(喷压比R为8.0);第三阶段(t>0.40 ms)为准稳态阶段,卷吸质量较最大值减少30%(喷压比为8.0).平均卷吸空气总质量随喷压比增加而增大,第一、二阶段一次涡存在时平均瞬时卷吸空气质量较大,剪切层充分发展时平均瞬时卷吸空气质量达到最大值,卷吸质量最多增长58%(喷压比为8.0). 展开更多
关键词 氨气 气体燃料射流 卷吸 数值仿真 流动
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大空间尺度下预燃室射流火焰发展历程的光学诊断和模拟研究
18
作者 叶映 明镇洋 +3 位作者 王昌庆 文铭升 刘海峰 尧命发 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期34-42,共9页
基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃... 基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃烧阶段的火焰发展过程。基于定容装置试验数据验证了模型对燃烧火焰扩展速度预测的适用性和准确性。研究结果表明:预燃室燃油喷射量直接影响射流火焰的最大贯穿距离和火焰强度;主燃烧室内的混合气需要达到一定浓度才能被引燃。对燃烧过程的模拟,第一阶段燃烧采用均质搅拌反应器(well-stirred reactor,WSR)模型可以较为准确地模拟不同燃油喷射量下的射流发展速度和火焰射流的最大贯穿距离;第二阶段燃烧采用G方程可以较为准确地模拟火焰在各方向上的扩展速度。采用Mapping方法连接的两个模型对燃烧两个阶段的火焰扩展的整体速度具有较高的预测精度。 展开更多
关键词 定容燃烧弹 低速船机 双燃料 光学诊断 数值模拟
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柴油机活塞环润滑油膜厚度超声波测量方法研究
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作者 孟亮虎 赵文圣 +4 位作者 王会良 李世伟 乔天旭 何晨晞 杨晓涛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期291-297,共7页
活塞组件-缸套摩擦副位置处良好润滑状态能够保障柴油机的稳定运行,润滑油膜厚度能够对其润滑状态进行判断。因此本文以润滑油膜厚度为测量目标,基于等效弹簧模型超声波测量原理对活塞环位置处润滑油膜厚度开展实验研究。搭建了润滑油... 活塞组件-缸套摩擦副位置处良好润滑状态能够保障柴油机的稳定运行,润滑油膜厚度能够对其润滑状态进行判断。因此本文以润滑油膜厚度为测量目标,基于等效弹簧模型超声波测量原理对活塞环位置处润滑油膜厚度开展实验研究。搭建了润滑油膜厚度超声测量实验平台,通过实验证实了超声方法的测量能力。构建了柴油机活塞环润滑油膜厚度测量方案,设计并搭建了活塞环润滑油膜厚度动态测量系统,对不同转速下的润滑油膜厚度进行了实验测量。通过对实验数据进行处理,在活塞环处测得了2.2~3.9μm的润滑油膜厚度,并且随转速增加,油膜厚度呈现增大趋势,证实了该方法的可行性。 展开更多
关键词 超声测量 弹簧模型 反射系数 油膜厚度 柴油机气缸 活塞环 标定实验 动态测量
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利用高速摄影纹影法研究天然气高压喷射射流特性 被引量：28
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作者 王金华 方宇 +4 位作者 黄佐华 刘兵 曾科 苗海燕 蒋德明 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期500-504,共5页
在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同喷射压力和背压下的天然气高压喷射射流特性试验研究。通过纹影照片得到了不同喷射压力和背压下的射流贯穿距离、射流锥角和射流体积随时间变化的规律,计算得到了射流内整体过量空气系数随时间... 在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同喷射压力和背压下的天然气高压喷射射流特性试验研究。通过纹影照片得到了不同喷射压力和背压下的射流贯穿距离、射流锥角和射流体积随时间变化的规律,计算得到了射流内整体过量空气系数随时间变化的规律。结果表明:射流发展分两个阶段,射流初期阶段和射流主体阶段。在射流初期阶段,射流贯穿距离快速增加;在射流主体阶段,射流贯穿距离随时间呈线性增加趋势。射流贯穿距离、射流体积和射流内整体过量空气系数随时间而增加,射流发展过程中射流锥角基本保持不变。随着喷射压力的提高,射流贯穿距离和体积增加,射流锥角减小,射流内整体过量空气系数增大。随着容弹背压的增加,射流贯穿距离和射流体积减小,射流锥角增加,射流内整体过量空气系数增大。 展开更多
关键词 天然气 高速摄影 高压喷射 射流特性
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