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聚甲氧基二甲醚反应动力学及聚合度影响机理探究
1
作者 周子杰 杨亚晶 +3 位作者 崔旺 魏衍举 刘贺 刘圣华 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第8期122-133,共12页
为揭示不同聚合度的聚甲氧基二甲醚(PODE)各组分反应活性随聚合度变化的规律及动力学机理,构建了适用于广泛工况的反应路径框架,对比分析了PODE多组分反应动力学行为。基于二甲氧基甲烷(PODE_(1))的反应机理,构建了PODE_(2)、PODE_(3)... 为揭示不同聚合度的聚甲氧基二甲醚(PODE)各组分反应活性随聚合度变化的规律及动力学机理,构建了适用于广泛工况的反应路径框架,对比分析了PODE多组分反应动力学行为。基于二甲氧基甲烷(PODE_(1))的反应机理,构建了PODE_(2)、PODE_(3)的反应机理,并对该反应机理进行了验证。根据各基元反应的反应动力学作用,提出PODE反应路径统一框架,阐明了PODE反应活性的3个来源通道:伯碳脱氢后通过两次加氧发生的典型链分支反应,部分氢过氧燃料自由基分解为羰基氢过氧化物的链分支反应,仲碳脱氢分解为低聚合度燃料自由基后发生的链分支反应。PODE在第一阶段点火延迟时间的敏感性分析结果表明,构建的PODE_(2)、PODE_(3)的反应动力学机理能够预测实验测量的点火延迟时间,可以对PODE的反应动力学行为作出解释。通道1和通道2是所有PODE分子所共有的链分支反应通道,而通道3是高聚合度PODE所特有的反应路径,是重要的反应活性贡献来源。 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 反应动力学 聚合度 基元反应
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船用发动机甲醇-柴油同轴分层喷射燃烧排放特性
2
作者 王洋 孟令超 刘龙 《柴油机》 2025年第2期8-13,33,共7页
由于船用双燃料发动机双喷油器空间布置有限、结构复杂,在船用中速机上探索一种新型甲醇-柴油同轴分层喷射技术,从理论层面探索不同能量比柴油对甲醇燃料燃烧以及排放的影响。结果表明:甲醇-柴油同轴分层喷射喷入不同能量比柴油均可实... 由于船用双燃料发动机双喷油器空间布置有限、结构复杂,在船用中速机上探索一种新型甲醇-柴油同轴分层喷射技术,从理论层面探索不同能量比柴油对甲醇燃料燃烧以及排放的影响。结果表明:甲醇-柴油同轴分层喷射喷入不同能量比柴油均可实现与原机同等功率输出;提前喷射柴油燃料,可在喷射甲醇燃料之前,在缸内形成更好的活性氛围,促进甲醇燃料被引燃并快速燃烧放热;同轴分层喷射引燃模式促进了甲醇燃料的燃烧,且相较于原机有较高的指示热效率;相较于原机,双燃料分层喷射会引起缸内NO_(x)排放增加,但缸内HC、CH_(2)O生成量均有明显降低。 展开更多
关键词 船用发动机 甲醇 柴油 同轴喷射 燃烧特性
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氨柴当量比燃烧的发动机性能研究 被引量：1
3
作者 陈清楚 刘奕 +3 位作者 毛建树 齐运亮 陈虎 王志 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
采用零碳氨与柴油双燃料燃烧以拓展氨燃料的运行工况,研究了氨柴双燃料发动机当量比燃烧排放特性,并与稀燃条件下的燃烧特性进行了对比。结果表明:在理论空燃比条件下,氨柴双燃料的燃烧速度比纯柴油模式快,燃烧持续期明显短于纯柴油模... 采用零碳氨与柴油双燃料燃烧以拓展氨燃料的运行工况,研究了氨柴双燃料发动机当量比燃烧排放特性,并与稀燃条件下的燃烧特性进行了对比。结果表明:在理论空燃比条件下,氨柴双燃料的燃烧速度比纯柴油模式快,燃烧持续期明显短于纯柴油模式。相比于稀燃条件,在过量空气系数越靠近理论空燃比和氨能替代率越大时,燃烧持续期缩短效果越明显。氨柴双燃料燃烧能够提高发动机功率密度且指示热效率高于纯柴油模式。在排放方面,氨柴双燃料的NOx排放在3.4 g/(kW·h)以下,较低氨能量替代率下的NOx排放低于纯柴油模式,但氨燃烧效率整体较低,需要控制未燃氨排放;和纯柴油相比,氨柴双燃料在70%氨能量替代率时,凝聚态颗粒数排放能够减少97%以上。 展开更多
关键词 氨柴双燃料 当量比燃烧 排放 发动机
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重型甲醇直喷点燃发动机燃烧系统开发数值模拟
4
作者 徐一森 尧命发 +1 位作者 王浒 张智 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第3期322-330,共9页
基于某重型甲醇气道喷射(PFI)发动机开展缸内直喷点燃(DISI)燃烧系统开发,系统研究了进气道结构和喷油策略等对重型甲醇DISI发动机流动、燃烧及排放的影响.结果表明:双切向进气道能显著增强缸内流速,浓混合气分布区域小,燃烧持续期短,... 基于某重型甲醇气道喷射(PFI)发动机开展缸内直喷点燃(DISI)燃烧系统开发,系统研究了进气道结构和喷油策略等对重型甲醇DISI发动机流动、燃烧及排放的影响.结果表明:双切向进气道能显著增强缸内流速,浓混合气分布区域小,燃烧持续期短,指示热效率绝对值提高了0.68%(46.93%).采用早喷策略可以获得较均匀的混合气分布,指示热效率更高,但火花塞附近的局部当量比较低,点火稳定性较差.晚喷策略可以提高火花塞附近的局部当量比,提高点火稳定性,但热效率会下降,一氧化碳(CO)和未燃甲醇排放升高.提高喷射压力可改善缸内混合气分布,减少浓混合气分布区域,同时克服燃烧室中心区域当量比偏低的问题,显著提高点火稳定性和燃烧效率,此外通过增强缸内湍流强度,加快火焰传播速度和缩短燃烧持续期,在喷射压力为50 MPa条件下,指示热效率达47.46%;提高喷油压力也可降低CO和未燃甲醇排放,但氮氧化物(NO_(x))排放有所增加. 展开更多
关键词 甲醇 缸内直喷 重型发动机 燃烧系统
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不同海拔下重型天然气发动机WHTC循环试验研究
5
作者 张腾 杨兆山 +3 位作者 田茂军 史祥东 王友明 殷治梅 《车用发动机》 北大核心 2025年第5期35-41,共7页
基于满足国Ⅵb排放标准的重型天然气发动机,在潍坊地区和昆明地区进行了发动机台架WHTC循环排放测试,研究天然气发动机在高海拔地区的性能表现。研究发现:天然气发动机在昆明地区运行时,WHTC循环功降低,扭矩响应回归性较差,过量空气系... 基于满足国Ⅵb排放标准的重型天然气发动机,在潍坊地区和昆明地区进行了发动机台架WHTC循环排放测试,研究天然气发动机在高海拔地区的性能表现。研究发现:天然气发动机在昆明地区运行时,WHTC循环功降低,扭矩响应回归性较差,过量空气系数较小且波动较大,排气温度较高,EGR率设定值大于实际值。在两种不同海拔地区运行时,发动机污染物排放均满足国Ⅵ排放限值,相较于潍坊地区,昆明地区NO_(x)的排放低22.6%,THC排放高53.2%,CO排放高32.3%。研究表明,发动机在开发标定过程中需要兼顾不同海拔环境,为排放留出更宽裕度。 展开更多
关键词 天然气发动机 WHTC 高海拔 性能 排放
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掺氢混合燃料发动机燃烧与排放的试验研究
6
作者 陈科旭 赵增亮 +2 位作者 郭晓宇 郑启虎 黄豪中 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1005-1015,共11页
为了探索甲醇与柴油的直接混合燃烧,通过台架试验研究了进气掺氢和预喷策略对柴油/甲醇/正丁醇混合燃料发动机燃烧和排放的影响。结果表明:提高进气掺氢比例,混合燃料发动机的燃烧效率和有效热效率(BTE)上升,CO、总碳氢化合物(THC)和颗... 为了探索甲醇与柴油的直接混合燃烧,通过台架试验研究了进气掺氢和预喷策略对柴油/甲醇/正丁醇混合燃料发动机燃烧和排放的影响。结果表明:提高进气掺氢比例,混合燃料发动机的燃烧效率和有效热效率(BTE)上升,CO、总碳氢化合物(THC)和颗粒物排放减少,但NO_(x)排放增加。当掺氢比例为8%时,混合燃料发动机采用预喷策略的BTE高于单喷策略,颗粒物排放降低幅度超过30%;减小预喷率或预喷间隔有助于进一步减少NO_(x)排放。在30%负荷下,预喷间隔为5~15°CA的NO_(x)排放低于单喷策略,颗粒物排放随预喷率或预喷间隔的增大而减少;在50%负荷下,改变预喷策略对混合燃料发动机颗粒物排放影响不明显。 展开更多
关键词 甲醇 氢气 预喷策略 颗粒物排放 NO_(x)排放
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航空活塞发动机可持续燃料燃烧排放碳烟颗粒微观特性
7
作者 曹阳 陈龙飞 +1 位作者 胡雪欢 陈晓阳 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期8-14,共7页
探究了燃用100%加氢酯和脂肪酸途径生产的可持续航空燃料(hydro-processed esters and fatty acids-sustainable aviation fuel,HEFA-SAF)和常规航空煤油RP-3的航空活塞发动机排放的碳烟颗粒的微观特性。发动机设计负荷包括慢车、巡航... 探究了燃用100%加氢酯和脂肪酸途径生产的可持续航空燃料(hydro-processed esters and fatty acids-sustainable aviation fuel,HEFA-SAF)和常规航空煤油RP-3的航空活塞发动机排放的碳烟颗粒的微观特性。发动机设计负荷包括慢车、巡航和起飞。结果表明:HEFA-SAF碳烟聚集体在起飞工况下具有较大的碳氧质量比(记为C/O比),而RP-3碳烟聚集体在慢车工况下具有较大的C/O比。两种航空燃料衍生的碳烟颗粒的初级颗粒平均粒径均随发动机负荷的升高而增大,但在所有工况下HEFA-SAF碳烟颗粒的平均粒径均小于RP-3碳烟颗粒。从低负荷升至高负荷时,两种航空燃料衍生的碳烟颗粒内部纳米结构反应性均有所降低。在慢车工况下RP-3碳烟颗粒反应性较小,而在起飞工况下HEFA-SAF碳烟颗粒反应性更小。研究结果揭示了C/O比、内部纳米结构、碳烟颗粒石墨化程度和发动机负荷之间密切相关,而燃料成分对这些参数具有非单调性影响,这可归因于燃料-空气混合和燃料热解动力学之间的动力学时间尺度竞争。 展开更多
关键词 可持续航空燃料 碳烟颗粒 化学组分 微晶反应性
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不同环境氧体积分数下甲醇喷雾自着火特性数值模拟
8
作者 张祥杰 王忠俊 +1 位作者 张尊华 韦一 《内燃机学报》 北大核心 2025年第3期211-221,共11页
基于计算流体动力学软件CONVERGE,利用大涡模拟方法对环境温度为1200K、环境压力为7.77 MPa条件下定容燃烧弹中甲醇喷雾自着火过程进行了数值模拟研究,重点解析环境氧体积分数(21%、15%和10%)对甲醇喷雾自着火特性的影响.结果表明:环境... 基于计算流体动力学软件CONVERGE,利用大涡模拟方法对环境温度为1200K、环境压力为7.77 MPa条件下定容燃烧弹中甲醇喷雾自着火过程进行了数值模拟研究,重点解析环境氧体积分数(21%、15%和10%)对甲醇喷雾自着火特性的影响.结果表明:环境氧体积分数由21%降至15%,着火延迟时间(IDT)增加了2.5%,环境氧体积分数由15%降至10%,IDT则增加了8.1%.在环境氧体积分数为10%时,甲醇燃烧过程生成微量OH并且始终分布于甲醇喷雾轮廓处.从CH_(2)O时空分布特征来看,随着氧体积分数的降低,CH_(2)O生成的温度区间范围变窄、当量比区间范围变宽,CH_(2)O的空间分布范围增大且质量分数分布更加均匀.由此可见,环境氧体积分数变化显著影响了甲醇喷雾着火特性,进而影响其关键自由基(CH_(2)O、OH)的生成及分布. 展开更多
关键词 甲醇 喷雾 环境氧体积分数 自着火
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甲醇发动机珩磨缸套网纹模拟及润滑特性分析
9
作者 李直 陈岩 +3 位作者 刘胜 赵雨鹏 张喜清 张宏 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期186-192,共7页
甲醇发动机由于其特殊的燃烧特性,常会出现润滑稀释现象,此时珩磨网纹形貌特征对缸套-活塞环的摩擦特性具有显著影响。为了探究这种影响机制,基于随机粗糙表面理论,模拟平台表面和沟槽表面,并叠加合成缸套珩磨网纹表面。通过调整珩磨参... 甲醇发动机由于其特殊的燃烧特性,常会出现润滑稀释现象,此时珩磨网纹形貌特征对缸套-活塞环的摩擦特性具有显著影响。为了探究这种影响机制,基于随机粗糙表面理论,模拟平台表面和沟槽表面,并叠加合成缸套珩磨网纹表面。通过调整珩磨参数生成具有不同形貌特征的珩磨网纹表面,并利用流体动力学分析润滑油黏度、珩磨网纹夹角、深度以及宽度对甲醇发动机缸套润滑特性的影响。结果表明:在甲醇发动机润滑稀释条件下,缸套珩磨网纹表面能减小摩擦阻力,有效改善缸套润滑特性;当珩磨角α=45°时,珩磨缸套表面油膜承载力较好,摩擦阻力较小;当珩磨网纹深宽比约为0.15时,摩擦阻力有所减小。因此,合理选择珩磨网纹深度和宽度能提高润滑性能。 展开更多
关键词 甲醇发动机 缸套 珩磨网纹 润滑特性
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基于改进第二代非支配遗传算法的甲醇/柴油双燃料船舶发动机参数多目标优化 被引量：2
10
作者 赵柯洋 张衡 +4 位作者 贺波 庞轶星 程星鑫 苏玉香 李又一 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期17-26,共10页
利用一维发动机仿真软件GT-Power搭建了甲醇/柴油M15(即甲醇燃料所占体积比例为15%)混合燃料缸内直喷模型,选取转矩、比燃油消耗率、NOx排放量和CO排放量为优化目标,以发动机的进排气门正时角度、压缩比及空燃比为优化参数开展多目标优... 利用一维发动机仿真软件GT-Power搭建了甲醇/柴油M15(即甲醇燃料所占体积比例为15%)混合燃料缸内直喷模型,选取转矩、比燃油消耗率、NOx排放量和CO排放量为优化目标,以发动机的进排气门正时角度、压缩比及空燃比为优化参数开展多目标优化。为实现多目标优化问题的有效求解,采用灰熵并行分析方法改进第二代非支配遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ),并利用建立的响应面模型对仿真模型计算结果进行了仿真验证。优化结果显示:转矩提升了6.96%,比燃油消耗率降低了1.19%,NOx和CO排放量分别降低了12.37%和3.77%。 展开更多
关键词 甲醇/柴油 第二代非支配遗传算法 灰熵并行 性能优化
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天然气发动机燃烧放热的预测研究
11
作者 崔瀚林 刘庆伟 +2 位作者 丁顺良 高建设 宋恩哲 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期225-234,共10页
为探究低负荷工况下过量空气系数(λ)对天然气发动机燃烧放热规律的影响,在1台电控多点顺序喷射天然气发动机上进行试验并采集数据,结合遗传算法(GA)与反向传播(BP)神经网络,构建了3种燃烧放热的预测模型:传统BP神经网络模型、传统GA优... 为探究低负荷工况下过量空气系数(λ)对天然气发动机燃烧放热规律的影响,在1台电控多点顺序喷射天然气发动机上进行试验并采集数据,结合遗传算法(GA)与反向传播(BP)神经网络,构建了3种燃烧放热的预测模型:传统BP神经网络模型、传统GA优化BP神经网络模型和双阶段遗传算法(double-stage genetic algorithm,DSGA)优化BP神经网络模型,并将各模型的预测值与试验值进行对比。结果表明:3种预测模型均展现出较好的预测性能,相对于传统BP神经网络模型和传统GA优化BP神经网络模型,DSGA优化BP神经网络预测模型对放热率(HRR)、累计放热量(HR)以及燃烧反应百分率(CRR)的预测精度最高且效果最优,在稀燃极限(λ=1.9)工况下,虽然对燃烧循环后期的放热规律预测精度有所降低,但仍可对燃烧循环前期和中期的放热规律准确预测。 展开更多
关键词 天然气发动机 燃烧放热 双阶段优化 遗传算法 神经网络
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甲醇–柴油双燃料高压直喷射流火焰相互作用的光学可视化研究
12
作者 张天浩 吴浩卿 吕兴才 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期41-48,共8页
为了研究柴油喷射压力、甲醇替代率对甲醇–柴油双直喷火焰发展的火焰形状、反应区性质、反应中间产物分布等的影响,在定容燃烧弹上采用OH^(*)化学发光和火焰自发光高速同步成像技术对甲醇–柴油双直喷火焰进行可视化研究。研究结果表明... 为了研究柴油喷射压力、甲醇替代率对甲醇–柴油双直喷火焰发展的火焰形状、反应区性质、反应中间产物分布等的影响,在定容燃烧弹上采用OH^(*)化学发光和火焰自发光高速同步成像技术对甲醇–柴油双直喷火焰进行可视化研究。研究结果表明:柴油喷射压力较低时雾化较差,部分油滴与甲醇碰撞后才充分燃烧。喷射压力较高时喷射脉宽变短,助燃效果变弱。甲醇替代率的选择需要平衡燃烧性能和尾气排放,其对双直喷射流火焰的形状、柴油在火焰中的分布也有重要影响。当甲醇替代率从60%升高到90%时,峰值放热速率下降了33.2%。 展开更多
关键词 甲醇–柴油双燃料直喷 OH*化学发光 定容燃烧弹 射流火焰 油束碰撞
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柴油引燃天然气着火燃烧特性的可视化
13
作者 沈羽航 赵凯 +3 位作者 杨康 金煜 玄铁民 何志霞 《内燃机学报》 北大核心 2025年第4期314-321,共8页
基于一外部加热的高温、高压定容燃烧弹系统,采用自然发光法对柴油引燃天然气预混气燃烧过程开展光学诊断测试,研究不同天然气能量替代率(ESR)、柴油喷射压力p_(inj)以及柴油喷射质量m_(inj)对引燃过程着火和燃烧特性的影响.结果表明:ES... 基于一外部加热的高温、高压定容燃烧弹系统,采用自然发光法对柴油引燃天然气预混气燃烧过程开展光学诊断测试,研究不同天然气能量替代率(ESR)、柴油喷射压力p_(inj)以及柴油喷射质量m_(inj)对引燃过程着火和燃烧特性的影响.结果表明:ESR增大使得甲烷-空气当量比增加,由于甲烷比热容比空气大,ESR增大对柴油着火起到促进作用;同时,氧含量下降使得ESR增大对柴油着火起到一个抑制作用.当柴油喷射质量较小时,ESR的增大对着火的抑制作用强于其对着火的促进作用;当柴油喷射质量较大时,则呈相反结果.随着ESR增大,浓碳烟的占比升高,但在柴油喷射压力为100 MPa、ESR为94%条件下存在一个浓碳烟占比高的阶段.当柴油喷射压力高于100 MPa时,柴油喷射压力对燃烧放热的增强作用减弱,甲烷被引燃量没有太大增加.在m_(inj)为10 mg、p_(inj)为80 MPa的喷射策略下,着火延迟期在ESR为94%~96%范围内呈很强的线性关系. 展开更多
关键词 天然气 能量替代率 着火延迟期 碳烟
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面向商用车动力的甲醇发动机热效率提升路径与工程实践
14
作者 宋志辉 何建祥 +5 位作者 张志敏 邱继虎 赵阳 李东利 刘岩 沈源 《内燃机工程》 北大核心 2025年第5期52-61,共10页
针对采用ω燃烧室的重型商用车点燃式甲醇发动机热效率偏低的问题,基于某13 L甲醇发动机开展优化研究。将原ω燃烧室重新设计为屋脊型结构,将螺旋涡流气道改为高滚流气道,并对活塞顶进行适应性调整;同时根据甲醇特性重新设计了凸轮型线... 针对采用ω燃烧室的重型商用车点燃式甲醇发动机热效率偏低的问题,基于某13 L甲醇发动机开展优化研究。将原ω燃烧室重新设计为屋脊型结构,将螺旋涡流气道改为高滚流气道,并对活塞顶进行适应性调整;同时根据甲醇特性重新设计了凸轮型线、冷却水套、进排气系统,并匹配了专用增压器。采用CAE分析工具对设计方案进行验证。结果表明:优化后发动机有效热效率由42.0%提升至50.2%,提升了8.2个百分点,相对提升率达19.5%。 展开更多
关键词 甲醇 发动机 热效率 重型商用车
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米勒循环对采用EGR天然气发动机性能试验研究
15
作者 杨兆山 张腾 +3 位作者 田茂军 刘冠麟 史祥东 潘永传 《小型内燃机与车辆技术》 2025年第5期20-25,共6页
以一台满足国六排放标准的当量燃烧天然气发动机为研究对象,在该发动机上采用进气门早关(EIVC)的米勒循环,研究米勒循环对当量燃烧重型天然气发动机经济性和排放的影响。研究结果表明:该天然气发动机采用米勒循环后,发动机点火角后移,... 以一台满足国六排放标准的当量燃烧天然气发动机为研究对象,在该发动机上采用进气门早关(EIVC)的米勒循环,研究米勒循环对当量燃烧重型天然气发动机经济性和排放的影响。研究结果表明:该天然气发动机采用米勒循环后,发动机点火角后移,燃烧起点CA05和缸内燃烧重心后移,最大缸压和最大放热率相位提前,燃烧持续期延长,发动机排温升高;经济性方面,由于泵气损失减小,使发动机燃气消耗率降低,高负荷降低了2.5%,低负荷工况的优势更加明显,燃气消耗率降低了4.8%;排放方面,由于缸内燃烧温度降低,在低速低负荷NO_(x)生成量平均降低约35%,在高速高负荷工况,NO_(x)生成量平均降低约25%,但受淬熄作用加强的影响,THC生成量增加。 展开更多
关键词 天然气发动机 米勒循环 燃烧性能 经济性 排放
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船用甲醇/柴油发动机排放后处理技术研究展望
16
作者 田新娜 李泽宇 夏菊花 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第18期119-126,共8页
本文介绍了船用甲醇/柴油燃料发动机发展现状和排放物特性,针对甲醇发动机存在逃逸的未燃甲醇和甲醛排放问题,对NO_(x)与HC协同脱除技术进行了讨论,结果表明在船用发动机的排温窗口甲醇SCR技术对NO_(x)转化效率较低,无法满足IMOTierIII... 本文介绍了船用甲醇/柴油燃料发动机发展现状和排放物特性,针对甲醇发动机存在逃逸的未燃甲醇和甲醛排放问题,对NO_(x)与HC协同脱除技术进行了讨论,结果表明在船用发动机的排温窗口甲醇SCR技术对NO_(x)转化效率较低,无法满足IMOTierIII的限值要求,因此DOC+SCR方案或SCR+DOC方案为推荐的NO_(x)与HC协同脱除技术。采用DOC+SCR的方案,有利于保持NO_(x)脱除效率,反应过程也不会产生有毒的氰化物,但空间布置不占优势。采用SCR+DOC的方案,结构紧凑,但应适当增加SCR催化剂用量,弥补NO_(x)脱硝效率的损失,同时关注DOC去除氰化物的效果。实际应用时,可根据空间布置要求,选择合适的DOC与SCR布置方式。 展开更多
关键词 甲醇发动机 排放物特性 NO_(x)控制技术 NO_(x)与HC协同脱除技术
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船用氨燃料发动机后处理技术研究展望
17
作者 田新娜 吕东东 李泽宇 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第19期133-139,共7页
为实现2050年国际海事组织(IMO)提出的温室气体净零排放目标,氨作为一种零碳燃料,在船舶领域有巨大的应用潜力。本文介绍氨燃料发动机的发展现状、排放特性以及排放控制技术。与传统燃料相比,氨燃料发动机会产生一氧化二氮(N_(2)O)和未... 为实现2050年国际海事组织(IMO)提出的温室气体净零排放目标,氨作为一种零碳燃料,在船舶领域有巨大的应用潜力。本文介绍氨燃料发动机的发展现状、排放特性以及排放控制技术。与传统燃料相比,氨燃料发动机会产生一氧化二氮(N_(2)O)和未燃(NH_(3))非常规排放物。相比进气道喷射氨的方式,采用高压缸内直喷氨的方式可以减少82%左右的未燃NH3排放。N_(2)O在发动机排温范围内很难通过后处理技术去除,因此主要通过发动机性能参数优化的方式控制N_(2)O排放在较低水平(≤20×10^(-6)),再通过选择性催化还原(SCR)技术去除NO_(x)和逃逸NH,以满足IMO TierII排放法规要求。 展开更多
关键词 氨燃料发动机 排放物控制 N_(2)O脱除 氨氮协同脱除
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预喷策略对压燃式甲醇发动机燃烧稳定性的影响
18
作者 巩少鹏 朱建军 +4 位作者 吉梦霞 康小平 王颜辉 龙涌 郑越明 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第15期109-114,共6页
为了研究预喷射策略对压燃式甲醇发动机燃烧稳定性的影响,将1台带有电热塞的柴油机改造为甲醇发动机,对发动机设置2次预喷射并进行试验,研究分析了预喷正时和预喷脉宽比例对甲醇发动机各曲轴转角下的缸内压力、指示平均有效压力、峰值... 为了研究预喷射策略对压燃式甲醇发动机燃烧稳定性的影响,将1台带有电热塞的柴油机改造为甲醇发动机,对发动机设置2次预喷射并进行试验,研究分析了预喷正时和预喷脉宽比例对甲醇发动机各曲轴转角下的缸内压力、指示平均有效压力、峰值缸压的循环变动系数及燃烧始点的四分位距的影响。研究结果表明,合理设置预喷参数可使缸内压力最大循环波动率降低25.77%,指示平均有效压力循环波动率至多降低5.09%,峰值缸压循环波动率至多降低13.16%,燃烧始点的极差与四分位距分别最大可降低10.3°CA,四分位距最大可减小5°CA。 展开更多
关键词 预喷策略 甲醇发动机 燃烧稳定性
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甲醇掺水量对船用双燃料发动机性能的影响
19
作者 刘真余 卢莉莉 +4 位作者 郭宗伟 姚崇 宋恩哲 辛强之 贾宝富 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第12期72-77,共6页
甲醇因其高能量密度和低排放特性被应用于船用发动机,而甲醇掺水可以进一步降低排放。对1台8缸船用甲醇/柴油双燃料发动机上进行了推进特性试验研究,并建立了一维整机模型,通过对比试验和仿真数据验证了模型的准确性。基于模型研究了不... 甲醇因其高能量密度和低排放特性被应用于船用发动机,而甲醇掺水可以进一步降低排放。对1台8缸船用甲醇/柴油双燃料发动机上进行了推进特性试验研究,并建立了一维整机模型,通过对比试验和仿真数据验证了模型的准确性。基于模型研究了不同甲醇掺水量对发动机燃烧性能、经济性和排放性能的影响。结果表明,在不同负荷下,随着甲醇掺水量的增加,缸压和放热率降低,点火延迟滞后,燃烧持续期缩短,CA50在高负荷下提前,在低中负荷下滞后;等效油耗率增加,输出功率和热效率降低;NO_(x)、HC和Soot排放减少,CO排放在低负荷下增加,在中高负荷下减少。该仿真结果为掺水甲醇在甲醇动力船舶上的应用提供了指导。 展开更多
关键词 甲醇/柴油双燃料发动机 甲醇掺水量 发动机性能
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聚甲氧基二甲醚-2燃烧动力学模型及试验研究 被引量：4
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作者 李宁 赵玉伟 +5 位作者 魏衍举 孔祥东 余涛 武颖韬 汤成龙 刘圣华 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期98-108,共11页
采用试验研究与动力学建模相结合方法,对聚甲氧基二甲醚-2(polyoxymethylene dimethyl ethers-2,PODE_(2))的中低温燃烧特性进行了研究。基于二甲氧基甲烷(dimethoxymethane,DMM)详细反应机理,遵循基于反应类的速率准则构建了PODE_(2)... 采用试验研究与动力学建模相结合方法,对聚甲氧基二甲醚-2(polyoxymethylene dimethyl ethers-2,PODE_(2))的中低温燃烧特性进行了研究。基于二甲氧基甲烷(dimethoxymethane,DMM)详细反应机理,遵循基于反应类的速率准则构建了PODE_(2)详细化学反应动力学机理,并与文献试验数据进行了验证;在快速压缩机试验平台测量了PODE_(2)在温度范围为550~900 K,当量比为0.5、1.0、2.0时着火延迟时间,结合所构建的详细反应机理,对PODE_(2)中低温条件下自着火过程控制因素进行了分析。结果表明,所构建的PODE_(2)反应机理可以很好地再现试验测量的着火延迟时间,对文献中现有的试验数据均能给出合理的预测。PODE_(2)自着火过程呈现明显的两阶段着火现象,没有表现出负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)行为;PODE_(2)第一阶段着火延迟时间在低温段随温度呈线性变化,在720~820 K的中温范围内呈“平台”状,几乎不随温度变化。PODE_(2)低温反应活性来自于3个替代性通道,由氧加成反应开启的典型低温链分支反应序列作用被抑制。 展开更多
关键词 聚甲氧基二甲醚 化学反应动力学 快速压缩机 燃烧动力学模型
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