阳冬波
,
王志
,
徐帆
,
王建昕
工程热物理学报
均质混合气压燃(HCCI)燃烧受爆震和NOx 排放的限制,高负荷拓展是一个难题.本文提出利用理论空燃比SICI组合燃烧作为汽油机中高负荷运行区域的高效低污染燃烧模式.在试验台架上研究了理论空燃比SICI组合燃烧的排放特性及其对三效催化剂(TWC)转换性能的影响.研究发现,通过外部EGR与点火控制相结合,理论空燃比SICI组合燃烧可以在指示平均有效压力(IMEP)0.65～0.82 MPa范围内稳定实现;与传统SI燃烧相比,理论空燃比SICI组合燃烧燃油经济性提高近10%,NOx 排放降低80%以上,但HC排放有所增加;SICI组合燃烧与传统SI燃烧类似,TWC空燃比特性的高效区间在理论空燃比附近,但对HC排放的催化能力提出了更高的要求.
关键词:
HCCI
,
SICI
,
排放特性
,
三效催化器
李红梅
,
何旭
,
郑亮
,
刘凤山
,
王建昕
,
刘福水
工程热物理学报
碳烟的危害越来越引起人们的关注,其危害程度与粒径大小有很大的关系,所以得知粒径信息很有必要.激光诱导炽光(Laser Induced Incandescence-LII)技术,在碳烟测试方面具有很大的潜力,可以用来测试碳烟浓度及碳烟粒径信息.本文在Gülder燃烧器上,运用LII技术,得到了乙烯层流扩散火焰轴线不同高度的碳烟粒径,并将所得结果与探针采样取得样品的透射电子显微镜分析结果进行对比.研究结果表明,在火焰轴线上,随着高度增加,粒径先增大后减小.LII和探针采样相比,测试结果趋势吻合,数值略有差异,验证了LII技术的有效性.
关键词:
激光诱导炽光
,
碳烟
,
粒径
,
透射电子显微
王志
,
阳冬波
,
帅石金
,
王建昕
工程热物理学报
本文对火花点火激发均质压燃SICI燃烧过程进行了建模,利用发动机试验进行了模型验证,模型能较好地描述混合气被点燃压燃的过程.通过三维数值模拟与解析,对比了纯均质压燃HCCI燃烧模式和SICI燃烧模式下的燃烧过程,分析了SICI燃烧的特点.结果表明,SICI燃烧过程中存在多阶段着火,燃烧呈现出顺序放热.SICI燃烧热效率高,NOx排放低,是一种汽油机有潜力的燃烧方式.
关键词:
SICI
,
数值模拟
,
化学动力学
齐运亮
,
徐雅齐
,
王志
,
王建昕
工程热物理学报
在一台压缩比为14的汽油机上,使用火花塞提前点火模拟早燃的方法,研究了低转速时点火位置、空燃比以及冷却水温对早燃以及爆震特性的影响.试验结果表明,模拟早燃所引起的爆震具有超级爆震的特征,且发生在气缸边缘处的早燃比发生在气缸中心处的能产生更为强烈的爆震;降低混合气浓度可以抑制爆震强度,而加浓混合气则无明显效果;当点火时刻较早时,降低冷却水温不能有效抑制爆震强度.
关键词:
提前点火
,
早燃
,
爆震
董红义
,
帅石金
,
李儒龙
,
王建昕
,
贺泓
,
石晓燕
稀有金属材料与工程
为了解决富氧条件下NOx排放问题,在发动机台架上对以乙醇作为还原剂时Ag/Al2O3的特性进行了实验研究,同时对Ag/Al2O3+Cu/TiO2和Ag/Al2O3+Cu/TiO2+Pt/TiO2两种组合催化剂降低NOx的效果进行了对比分析.研究表明:Ag/Al2O3具有很好的NOx去除活性;与Ag/Al2O3+Cu/TiO2相比,Ag/Al2O3+Cu/TiO2+Pt/TiO2催化剂组合具有更好的去除NOx并抑制THC和CO排放升高的综合性能.将Ag/Al2O3+Cu/TiO2+Pt/TiO2应用在实验发动机上,在EuroⅢ ESC工况下取得了64%的稳态NOx转化效率,并保持THC和CO排放基本不变.另外,本文也分析了组合催化剂对微粒(PM)各组分的影响.
关键词:
银
,
铜
,
铂
,
乙醇
,
NOx
何旭
,
马晓
,
齐运亮
,
王建昕
工程热物理学报
在一台电控共轨光学发动机上,采用高速摄影法,对不同掺混比例的乙醇柴油混合燃料进行研究,获取了缸内燃烧火焰图像,通过双色法得到表征碳烟总体分布的KL因子,分析了乙醇这种含氧生物质燃料对缸内燃烧过程和碳烟生成特性的影响.研究结果表明,随着乙醇掺入比例的增加,滞燃期相对延长,燃烧持续期缩短,火焰的亮度和分布面积都随之下降.KL因子的最高浓度降低,碳烟浓区的分布区域减小,碳烟的氧化进程加快.
关键词:
乙醇柴油
,
双色法
,
可视化
,
碳烟
王志
,
帅石金
,
王建昕
工程热物理学报
本文采用并行计算对HCCI燃烧过程进行三维数值模拟与解析,对比了采用不同数量CPU与不同规模机理时的计算效率,分析了采用不同机理以及单区和三维HCCI模拟的计算结果的影响.结果表明,合理采用并行计算和简化机理可以大幅度提高HCCI模拟计算效率.三维HCCI模拟相比于单区模拟显著提高了燃烧和排放的计算精度; HCCI燃烧过程中缸内存在明显的温度分层,燃烧呈现顺序放热.
关键词:
HCCI
,
燃烧
,
CFD
,
并行计算
王建昕
,
陈虎
,
帅石金
工程热物理学报
在一台满足欧Ⅲ排放的柴油机上燃用乙醇甲酯柴油混合燃料,研究其对微粒(PM)总排放、微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的影响.为了深入考察含氧燃料对碳烟生成过程的影响,用高速CCD摄像机对燃烧过程进行了可视化研究.结果表明:含氧燃料能够大幅度降低欧Ⅲ柴油机微粒的排放,其中DS的排放大幅度降低,而SOF排放在小负荷时大量增加,硫酸盐排放略有增加.在柴油中加入乙醇后,着火滞燃期变长,燃烧持续期变短;混合燃料的火焰亮度降低,说明含氧燃料抑制碳烟的生成.
关键词:
柴油机
,
甲酯乙醇柴油混合燃料
,
颗粒物成分
,
燃烧可视化
王志
,
帅石金
,
王建昕
工程热物理学报
采用G方程燃烧模型计算火焰传播,采用详细化学反应动力学模型计算已燃区中的后氧化过程和未燃区中的末端混合气自燃,该方法能捕捉火花点火(SI)发动机爆震燃烧过程中的末端混合气自燃、燃烧场中的活性基分布和爆震压力震荡特性.结果表明,SI发动机爆震燃烧过程中,缸内压力分布极不均匀,产生强烈压力冲击和大幅传热.爆震过程中压力波震荡特性基本吻合“鼓模式”,其能量主要集中在第一阶谐振模式.
关键词:
爆震
,
燃烧
,
化学反应
,
火花点火
,
数值模拟
任烁今
,
王志
,
王建昕
工程热物理学报
在高十六烷值燃料中加入高辛烷值燃料是控制均质混合气压缩着火(HCCI)燃烧的一种有效策略.本文利用快速压缩机模拟发动机HCCI燃烧过程,在正庚烷中分别添加异辛烷和乙醇,发现在部分稀燃条件下出现低温放热和高温两阶段放热的三阶段放热现象.进一步采用详细化学动力学模拟计算,结果表明乙醇对正庚烷燃烧起到抑制作用.高温第一阶段放热主要由CH2O生成大量CO放热引起,高温第二阶段放热主要由生成燃烧最终产物CO2和H2O的反应引起.
关键词:
多元燃料
,
顺序燃烧
,
多阶段放热
,
化学反应动力学
,
快速压缩机
