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利用PLIEF技术对重型柴油机类似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的定量研究

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燃烧科学与技术 2011年第4期17卷 349-354页

作者：郭红松中国汽车技术研究中心天津300162 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

利用复合激光诱导荧光技术在定容燃烧弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧体积分数等对重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的影响.实验中,环境密度为20～60 kg/m3,氧体积分数为15%～21%.研究发现,重型柴油机相似... 详细信息

利用复合激光诱导荧光技术在定容燃烧弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧体积分数等对重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的影响.实验中,环境密度为20～60 kg/m3,氧体积分数为15%～21%.研究发现,重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾液核区同时存在当量比相对较高的气相喷雾;喷雾充分发展后,液核区、气相喷雾浓混区、气相喷雾低温核区基本重叠;降低氧体积分数着火时刻气相喷雾头部稀混区燃油比例大幅提高;降低环境温度到800 K,着火时刻气相喷雾不存在浓混区,气相喷雾头部大部分燃油处于当量比[0,1].

关键词：重型柴油机复合激光诱导荧光定量标定浓度场喷雾结构

复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅱ:喷射参数和环境参数对喷雾特性的定量分析

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内燃机学报 2010年第1期28卷 10-19页

作者：孙田苏万华郭红松天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发... 详细信息

在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发形成气相喷雾,提高贯穿速率,有利于喷雾的扩散和蒸发。小孔径的喷油嘴,虽然能够减少贯穿距离,但也同时减弱了喷雾和空气的混合空间范围;由于小孔径促进了喷雾的破碎和蒸发,气相喷雾分布均匀程度明显提高。环境密度高的条件下明显减小了喷雾的贯穿距离,这样虽然导致喷雾的扩散速率降低,但由于单位体积内气体量的大幅增加,加快了环境气体和喷雾之间的互相作用,更容易形成气相。环境温度对喷雾的蒸发速率起关键作用,液相喷雾贯穿距离随温度升高而减小,同时,气相最大当量比出现时间提前,这些说明环境温度升高,加速了环境气体和喷雾间的热交换,提高了喷雾的蒸发速率,最终促进气相快速形成。

关键词：复合激光诱导荧光技术喷油压力贯穿距离喷雾气相当量比喷雾液相浓度

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利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程

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燃烧科学与技术 2007年第6期13卷 525-531页

作者：郭红松苏万华孙田天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

采用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,对燃烧室内自由发展阶段超高压喷雾的贯穿距离、锥角及气液相浓度分布情况进行了研究.实验中喷油压力从160 MPa升高到220 MPa,环境气体密度由3.7 kg/m3变化到7.4 kg/m3.研究发现,随着喷油压力升高,气... 详细信息

采用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,对燃烧室内自由发展阶段超高压喷雾的贯穿距离、锥角及气液相浓度分布情况进行了研究.实验中喷油压力从160 MPa升高到220 MPa,环境气体密度由3.7 kg/m3变化到7.4 kg/m3.研究发现,随着喷油压力升高,气相喷雾不均匀度在喷油定时T=42°CA BTDC时减小了36.7%,而在喷油定时T=-6°CA BTDC时仅减小28.4%.同时,气、液相喷雾锥角显著增大,贯穿距离小幅度减小.根据实验数据,提出了一个喷雾贯穿距离修正公式.研究还发现,当L/d0≥90时,喷雾已得到充分发展,比传统压力研究结果小很多.

关键词：复合激光诱导荧光超高压喷雾喷雾特性浓度分布气相喷雾不均匀度

应用激光诱导荧光法研究超高压喷雾气液相浓度场分布特性

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内燃机学报 2007年第2期25卷 97-104页

作者：孙田苏万华郭红松天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

应用复合激光诱导荧光技术在光学发动机上测量了燃油喷雾气液两相荧光图像,提出分析浓度场分布的无量纲参数,最终获得喷雾气液相浓度场相对分布。实验采用电机倒拖的光学发动机,燃烧室采用ω形BUMP燃烧室,应用自行设计的脉冲压力放大供... 详细信息

应用复合激光诱导荧光技术在光学发动机上测量了燃油喷雾气液两相荧光图像,提出分析浓度场分布的无量纲参数,最终获得喷雾气液相浓度场相对分布。实验采用电机倒拖的光学发动机,燃烧室采用ω形BUMP燃烧室,应用自行设计的脉冲压力放大供油系统,实现了最高喷油压力达240 MPa的超高压喷射。通过研究发现,随着喷油压力提高可有效加速喷雾气相生成、促进喷雾气相的均匀分布。这种效果在有较强挤流作用和存在BUMP燃烧室限流沿剥离作用下更为明显,此时喷雾气相相对浓度随着喷油压力从160 MPa提高到240 MPa而下降62.50/0。

关键词：激光诱导荧光技术超高压喷射燃烧室喷雾气液相浓度场

利用PLIEF技术对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的定量研究

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内燃机工程 2012年第2期33卷 45-53页

作者：郭红松毛立伟谢腾飞中国汽车技术研究中心天津300162 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

利用复合激光诱导荧光技术在定容弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧浓度等对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的影响。试验中,环境密度为20～100kg/m3,氧浓度为15%～21%,喷油压力为100～220MPa。研究发现,提高环境密度... 详细信息

利用复合激光诱导荧光技术在定容弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧浓度等对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的影响。试验中,环境密度为20～100kg/m3,氧浓度为15%～21%,喷油压力为100～220MPa。研究发现,提高环境密度,最大液核长度显著缩短;减小喷孔直径,液核最大长度呈线性下降。降低环境温度或提高喷油压力可以弥补减小喷孔直径或提高环境密度对贯穿距离的影响。在增加充分发展期气相喷雾稀混区燃油比例方面,减小喷孔直径、降低环境温度、提高环境密度和提高喷油压力具有相互替代性。

关键词：内燃机重型柴油机复合激光诱导荧光技术定量标定浓度场喷雾特性

尿素-SCR催化器与发动机性能匹配试验研究

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汽车工程 2011年第12期33卷 1039-1042,1056页

作者：郭红松姜艳包俊江景晓军中国汽车技术研究中心天津300162 环境保护部机动车排污监控中心北京100122

对一台国IV重型柴油机装用不同厂家生产的3种典型商用尿素-SCR催化转化器在台架上进行了动力性、经济性和排放等性能匹配试验,重点研究催化转化器的压降特性、起燃特性、动态响应和转化效率等性能。结果表明,催化器目数越少,其压降越小... 详细信息

对一台国IV重型柴油机装用不同厂家生产的3种典型商用尿素-SCR催化转化器在台架上进行了动力性、经济性和排放等性能匹配试验,重点研究催化转化器的压降特性、起燃特性、动态响应和转化效率等性能。结果表明,催化器目数越少,其压降越小;起燃温度低,动态响应快的催化器具有较好的NOx控制效果,且在减少NH3、SO2、N2O和NO2排放方面效果也较好。SCR尺寸和结构相同时,发动机动力性和经济性基本不受催化剂配方和涂层工艺的影响。

关键词：重型柴油机尿素-SCR催化器起燃温度动态响应

MMT对轻型GDI车辆PM_(2.5)排放的影响

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内燃机学报 2014年第5期32卷 432-436页

作者：郭红松方茂东陆红雨孙龙曹磊中国汽车技术研究中心天津300300

在底盘测功机上利用电子低压撞击仪(ELPI)等设备就甲基环戊二烯三羟基锰(MMT)对轻型汽油缸内直喷(GDI)车辆颗粒物(PM2.5)等排放的影响进行了研究,试验用油为一种不含MMT的基础油和两种调和油(MMT+基础油),试验车辆为国内外不同厂家生产... 详细信息

在底盘测功机上利用电子低压撞击仪(ELPI)等设备就甲基环戊二烯三羟基锰(MMT)对轻型汽油缸内直喷(GDI)车辆颗粒物(PM2.5)等排放的影响进行了研究,试验用油为一种不含MMT的基础油和两种调和油(MMT+基础油),试验车辆为国内外不同厂家生产的3辆轻型GDI车辆.研究发现:汽油中锰浓度由0提高到21.7,mg/L,GDI车辆尾气中PM2.5数量和质量排放呈增加趋势,最大增幅超过1倍,且颗粒数量增加部分主要为核模态和积聚模态颗粒;同时,发动机冷启动阶段PM2.5数量排放峰值浓度升高,GDI车辆排放的PM2.5中锰含量明显增加,而可溶有机成分和多环芳烃(PAHs)含量却显著下降.

关键词：轻型车缸内直喷汽油甲基环戊二烯三羟基锰颗粒数多环芳烃锰含量

测试循环对国五轻型汽油车低温排放的影响研究

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汽车工程 2018年第1期40卷 14-18,56页

作者：郭红松颜燕高明秋刘乐李菁元曹磊中国汽车技术研究中心天津300162

本文中使用国V汽油在底盘测功机上对4辆不同技术路线的直喷、非直喷轻型汽油车进行了测试循环对低温尾气排放影响的试验研究,测试循环包括欧洲的ECE、美国的FTP75和最新的世界统一循环WLTC。重点研究了循环对汽油车在低温环境下CO,THC/N... 详细信息

本文中使用国V汽油在底盘测功机上对4辆不同技术路线的直喷、非直喷轻型汽油车进行了测试循环对低温尾气排放影响的试验研究,测试循环包括欧洲的ECE、美国的FTP75和最新的世界统一循环WLTC。重点研究了循环对汽油车在低温环境下CO,THC/NMHC和NOx排放及油耗的影响,并对车辆冷起动瞬态排放进行了分析。结果表明,循环对汽油车低温CO,THC/NMHC和NOx排放影响明显,针对不同技术路线车辆总体上这几种污染物排放从高到低依次为ECE>WLTC3>FTP75,说明相同限值下,欧V和国V循环低温排放控制较严,美标循环较为宽松。研究还发现,70%以上低温排放主要产生在车辆冷起动后的100s内,且第一个怠速时间和第一个加速度是影响整个循环排放量的主要因素。

关键词：轻型汽油车 ECE FTP75 WLTC 低温排放油耗

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京Ⅴ轻型汽油车NMHC排放特性研究

车用发动机 2013年第6期 25-29页

作者：曹磊李昌郭红松中国汽车技术研究中心天津300300 广州丰田汽车有限公司广东广州511455

选取国内不同厂家的12辆轻型汽油车,在底盘测功机上利用CVS定容取样系统进行耐久排放试验。研究发现:12辆车NMHC和THC排放随耐久里程的变化趋势基本相同;部分试验车辆在8万km左右耐久试验后,后处理系统劣化速度明显加快,说明京Ⅴ排放标... 详细信息

选取国内不同厂家的12辆轻型汽油车,在底盘测功机上利用CVS定容取样系统进行耐久排放试验。研究发现:12辆车NMHC和THC排放随耐久里程的变化趋势基本相同;部分试验车辆在8万km左右耐久试验后,后处理系统劣化速度明显加快,说明京Ⅴ排放标准耐久里程的增加对后处理系统的耐久性提出了更高要求;虽然京Ⅴ排放标准Ⅰ型试验THC的限值没有变化,但是新增加的NMHC的限值间接对THC的限值进行了加严。

关键词：非甲烷碳氢耐久性试验轻型汽车排放测量