天然气发动机燃烧不稳定性的多尺度特性分析

作     者：丁顺良 贺帅峰 刘津津 宋恩哲 杨福源 DING Shunliang;HE Shuaifeng;LIU Jinjin;SONG Enzhe;YANG Fuyuan

作者机构：郑州大学机械与动力工程学院郑州450001 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 清华大学车辆与运载学院北京100084 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第56卷第1期

页      面：31-40页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51906225) 汽车安全与节能国家重点实验室开放基金资助项目(KF2030) 河南省高等学校重点科研项目(20A470001) 

主　　题：天然气发动机 燃烧不稳定性 过量空气系数 小波分析 多分辨率分析 

摘      要：为了揭示过量空气系数λ在多尺度上对天然气发动机燃烧不稳定性的影响规律,在低负荷工况下针对不同λ值进行试验,对平均指示压力时间序列进行小波分析和多分辨率分析,研究多尺度上天然气发动机燃烧不稳定性。结果表明:天然气发动机燃烧过程呈现明显的多尺度特性,且燃烧不稳定性与各尺度上细节信号的波动具有较强的相关性;当混合气浓度较大时,压力波动呈现出持久性的大尺度周期振荡模式;随着λ增加,高频尺度范围出现了间歇性的短周期振荡,高频细节信号的波动特征加剧,邻近燃烧循环之间的关联性增强,呈现出更复杂的动力学特征;在接近稀燃极限工况时,高频细节信号D_(1)对燃烧不稳定性的贡献率更大。同时,对燃烧过程多尺度确定性变化的原因进行了分析,为天然气发动机稀燃稳定性控制提供了理论依据。