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不同燃烧当量比对二甲醚燃烧的影响研究

工程热物理学报 2009年第8期30卷 1419-1422页

作者：卫立夏陈朝阳黄佐华袁涛李玉阳田振玉郭会军西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029

利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术研究了低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰。通过测量火焰物种的离子信号强度随燃烧炉位置的关系曲线,计算了主要火焰物种的摩尔分数曲线。分析了燃料当量比(φ)为0.8,1.0和1.5时主要火焰... 详细信息

利用分子束质谱结合真空紫外同步辐射光电离技术研究了低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰。通过测量火焰物种的离子信号强度随燃烧炉位置的关系曲线,计算了主要火焰物种的摩尔分数曲线。分析了燃料当量比(φ)为0.8,1.0和1.5时主要火焰物种的摩尔分数曲线,阐述了燃烧当量比对低压层流预混二甲醚/氧气/氩气火焰化学结构的影响。研究为进一步认识二甲醚燃烧提供了实验数据。

关键词：二甲醚低压层流预混燃烧

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二甲醚/氧气/氩气低压层流预混燃烧研究

工程热物理学报 2010年第1期31卷 149-152页

作者：陈朝阳卫立夏黄佐华袁涛李玉阳田振玉西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029

利用同步辐射真空紫外单光子电离结合分子束质谱技术,对当量比φ=1.5的低压预混层流二甲醚火焰进行了实验研究。通过测量光电离质谱和光电离效率曲线,探测到了二甲醚/氧气/氩气的燃烧产物和火焰中间物,包括不稳定的分子和自由基。通过... 详细信息

利用同步辐射真空紫外单光子电离结合分子束质谱技术,对当量比φ=1.5的低压预混层流二甲醚火焰进行了实验研究。通过测量光电离质谱和光电离效率曲线,探测到了二甲醚/氧气/氩气的燃烧产物和火焰中间物,包括不稳定的分子和自由基。通过测量离子信号的空间分布曲线,计算了二甲醚/氧气/氩气火焰的主要物种C_2H_6O、O_2、Ar、H_2、H_2O、CO和CO_2的摩尔分数曲线,以及主要中间物种如CH_2O、C_2H_2、C_2H_4、CH_3OH、C_2H_2O、C_2H_4O、CH_3、CH_4、HCO、C_3H_3和C_3H_4的摩尔分数曲线,并分析了主要中间物种的产生和消耗过程。

关键词：二甲醚低压预混层流

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柴油喷雾结构和特性的定量研究

工程热物理学报 2011年第6期32卷 1047-1052页

作者：苏万华毛立伟谢腾飞王卓卓周小波天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

利用PLIEF方法在定容弹里定量标定得到了现代柴油机类似工况下喷雾燃空当量比和温度场分布,半定量得到了液相喷雾密度分布。研究发现,喷雾由未裂核、液滴核(LDC)、气相浓核(VRC)、低温核(LTCore)、喷雾头部和稀薄外壳六部分组成。根据... 详细信息

利用PLIEF方法在定容弹里定量标定得到了现代柴油机类似工况下喷雾燃空当量比和温度场分布,半定量得到了液相喷雾密度分布。研究发现,喷雾由未裂核、液滴核(LDC)、气相浓核(VRC)、低温核(LTCore)、喷雾头部和稀薄外壳六部分组成。根据喷雾结构参数特征,喷雾的发展可以分为三个阶段。第一阶段气液相喷雾基本重合;第二阶段液相喷雾到达一个终点,气相喷雾超过液相喷雾边界继续向前贯穿形成头部;第三阶段,喷雾充分发展,气相浓核、低温核和液核又重新重合在一起。在喷射参数不变的条件下喷雾特性主要由环境密度决定,环境温度主要影响蒸发速率。提高环境温度会减小液核贯穿距离,使燃空当量比分布更不均匀。着火时刻的喷雾特性受环境条件的影响。

关键词：柴油喷雾喷雾结构喷雾浓度和温度标定喷雾发展 PLIEF

基于废气管理的汽油机缸内温度不均匀分布对自燃着火的影响

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工程热物理学报 2010年第8期31卷 1419-1422页

作者：李楠谢辉赵华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 布鲁耐尔大学工程设计学院西伦敦Uxbfidge UB8 3PH

基于废气-负荷控制策略的汽油机HCCI燃烧,利用排气门管理内部残余废气率,控制发动机负荷,进气门升程和相位调节缸内状态,控制着火和优化燃烧相位。本文利用KIVA对全可变气门机构单缸机进行CFD仿真,研究缸内温度、残余废气分布特征,以及... 详细信息

基于废气-负荷控制策略的汽油机HCCI燃烧,利用排气门管理内部残余废气率,控制发动机负荷,进气门升程和相位调节缸内状态,控制着火和优化燃烧相位。本文利用KIVA对全可变气门机构单缸机进行CFD仿真,研究缸内温度、残余废气分布特征,以及温度、废气不均匀分布对着火的影响。结果表明,采用废气-负荷控制策略,改变进气门相位和升程可以调节缸内温度和残余废气的不均匀分布。随着内部残余废气率增大,进气门对缸内温度和废气率分布不均匀度的调控能力增强。大废气率条件下,温度和废气率不均匀度对着火时刻调节作用较明显,可以实现10°曲轴转角的有效调节;小废气率条件下,由于缸内温度和废气不均匀分布差别较小,其对于着火时刻的调节作用表现得不明显。

关键词：汽油机内部残余废气着火时刻 HCCI

不同气道喷油策略下HCCI燃烧过程试验研究

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内燃机学报 2009年第6期27卷 493-498页

作者：刘海峰王怡峰郑尊清尧命发天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

在一台经改装的单缸光学发动机机上进行不同喷油策略下均质压燃(HCCI)燃烧过程试验研究。试验保证每循环供油量一定,燃用正庚烷作为燃料,转速600 r/min,进气压力为0.1 MPa,控制2个不同的进气温度:95℃和125℃。缸内压力、放热率、化学... 详细信息

在一台经改装的单缸光学发动机机上进行不同喷油策略下均质压燃(HCCI)燃烧过程试验研究。试验保证每循环供油量一定,燃用正庚烷作为燃料,转速600 r/min,进气压力为0.1 MPa,控制2个不同的进气温度:95℃和125℃。缸内压力、放热率、化学发光成像和光强研究结果均表明,不同气道喷油策略导致缸内混合气分布不均匀,影响燃烧着火时刻、着火位置、发光强度和发展历程。进气温度提高后,混合气形成改善,喷油策略对燃烧过程影响作用减小。在进气行程、气门打开阶段喷射燃料实现HCCI燃烧方式的自燃着火位置受温度影响较小,缸内混合气分布最均匀。

关键词：均质压燃光学诊断化学发光成像喷油策略燃烧过程

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丙烷-氢气-空气预混层流燃烧特性研究

工程热物理学报 2009年第6期30卷 1075-1079页

作者：汤成龙金春何佳佳黄佐华王金华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

利用高速纹影摄像法和球型发展火焰研究了常温常压下丙烷-氢气-空气预混层流燃烧特性,获得了不同氢气体积分数和当量比下混合气的层流燃烧速率、Markstein数、Zeldovich数和Lewis数。结果表明:随着氢气比例的提高,层流燃烧速率增加,火... 详细信息

利用高速纹影摄像法和球型发展火焰研究了常温常压下丙烷-氢气-空气预混层流燃烧特性,获得了不同氢气体积分数和当量比下混合气的层流燃烧速率、Markstein数、Zeldovich数和Lewis数。结果表明:随着氢气比例的提高,层流燃烧速率增加,火焰厚度降低;当氢气体积分数小于60%时,随着当量比的增加,Markstein数降低,当氢气体积分数大于60%时,随着当量比的增加,Markstein数增加。当量比小于1.2时,随着氢气比例增加,Markstein数降低。当量比大于1.2时,随着氢气比例增加,Markstein数增加。随着氢气比例的增加,Zeldovich数降低,全局Lewis数降低。

关键词：丙烷氢气层流火焰燃烧特性

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撞击平板壁面的柴油喷雾的燃油分布研究

内燃机工程 2016年第6期37卷 98-104页

作者：毛立伟苏万华裴毅强天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 中国第一汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所无锡214063

利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,在一个高温高压定容弹内研究了柴油喷雾撞击平板后的燃油分布。研究结果表明:撞壁对燃油分布有重要影响。撞壁喷雾可以分为:(1)气液相喷雾同时撞壁,在近壁面形成近壁浓区,瞬时最大燃空当量比(Φmax)和... 详细信息

利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,在一个高温高压定容弹内研究了柴油喷雾撞击平板后的燃油分布。研究结果表明:撞壁对燃油分布有重要影响。撞壁喷雾可以分为:(1)气液相喷雾同时撞壁,在近壁面形成近壁浓区,瞬时最大燃空当量比(Φmax)和最低温度(Tmin)存在于撞壁点附近;(2)气相喷雾撞壁液相喷雾不撞壁,近壁面当量比相对较高,Φmax和Tmin存在于撞壁点上方的自由射流段中;(3)气液相喷雾都不与壁面接触,相当于自由喷射。随着撞壁距离的增加,液相燃油质量分数增加,Φ>2的过浓区间的气相燃油质量分数减小,1<Φ≤2的较浓区间的气相燃油质量分数增加到一定数量并保持变化不大,0<Φ≤1的稀混合气区间的气相燃油质量分数逐渐增加。

关键词：内燃机柴油喷雾撞壁燃油分布复合激光诱导荧光

不同初始温度下甲烷-空气混合气层流燃烧速率的测定

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内燃机学报 2009年第6期27卷 487-492页

作者：何佳佳胡二江金春黄佐华汤成龙苗海燕西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

利用高速纹影系统在定容燃烧弹中用球形火焰法测量了不同当量比和不同初始温度下的甲烷-空气混合气的层流燃烧速率。研究结果表明:拉伸火焰传播速率、无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧速率均随初始温度的增加而增加。Markstein长度... 详细信息

利用高速纹影系统在定容燃烧弹中用球形火焰法测量了不同当量比和不同初始温度下的甲烷-空气混合气的层流燃烧速率。研究结果表明:拉伸火焰传播速率、无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧速率均随初始温度的增加而增加。Markstein长度值随燃空当量比的增加而增加,随初始温度的增加而略微减小。浓混合气的甲烷-空气前锋面火焰稳定性比稀混合气高。不同初始温度下的无拉伸层流燃烧速率在化学计量比处达到最大值。基于试验数据拟合出无拉伸层流燃烧速率与当量比和初始温度的经验公式。

关键词：甲烷初始温度层流燃烧速率马克斯坦长度

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多次喷油实现清洁高效柴油预混燃烧的机理

内燃机学报 2012年第2期30卷 97-106页

作者：鹿盈盈苏万华于文斌天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

采用试验和数值模拟方法研究了多次喷油模式耦合高EGR率和进气增压实现高效清洁柴油机预混燃烧的潜力.结果表明,EGR可以推迟高温反应定时,降低化学反应速率,特别是在较高负荷时,EGR还明显降低NOx排放.平均指示压力(IMEP)为0.4,MPa左右时... 详细信息

采用试验和数值模拟方法研究了多次喷油模式耦合高EGR率和进气增压实现高效清洁柴油机预混燃烧的潜力.结果表明,EGR可以推迟高温反应定时,降低化学反应速率,特别是在较高负荷时,EGR还明显降低NOx排放.平均指示压力(IMEP)为0.4,MPa左右时,较少的喷油量使得单次喷油和多次喷油模式着火前一时刻形成的混合气均在当量比φ2的浓区,两模式的碳烟、CO和UHC排放均升高.但IMEP为0.7 MPa左右时,多次喷油更有利于生成稀且均匀的混合气,减少局部过浓区,故其碳烟、CO和UHC排放远低于单次喷油.高EGR率时,多次喷油耦合进气增压,混合气形成得到进一步改善,可在更高负荷下实现高效清洁燃烧.

关键词：柴油预混燃烧喷油模式废气再循环进气增压