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定容燃烧弹内闪沸燃烧研究

汽车工程 2024年第3期46卷 476-482页

作者：罗徐霖李岩松崔明利孔令逊李雪松许敏上海交通大学机械与动力工程学院上海200030 上海交通大学密西根学院上海200030

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷... 详细信息

闪沸喷雾作为一种相变喷雾形式,在替代燃料和零碳燃料的燃烧方面具有重要意义。然而当前的研究大部分集中在喷雾形态研究上,对燃烧机理的研究较少。故本文使用定容燃烧弹对稀薄条件下的闪沸喷雾雾化和燃烧过程进行分析,重点研究闪沸喷雾特性、混合气着火特性、火焰传播特性和燃烧放热特性。结果表明,闪沸喷雾能有效降低着火延迟,提升火焰传播速度,从而有利于能量转换,实现更高的放热率和更高的放热量。并且闪沸喷雾火焰前端形状更加规则,表明更加稳定的火焰传播,有助于提升发动机的热效率和稀燃条件下的燃烧稳定性。

关键词：闪沸喷雾雾化稀薄燃烧定容燃烧弹高速成像

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定容燃烧弹内湍流特性的研究

内燃机学报 2002年第1期20卷 1-7页

作者：廖世勇蒋德明王彦西安交通大学汽车工程系陕西西安710049

在对定容燃烧弹内的湍流进行循环分辨分析的基础上 ,计算了湍流的强度、自相关系数、标准一维能谱密度以及泰勒微观时间尺度。同时研究了传统集平均湍流研究方法和循环分辨分析法两者具有较大偏差的根源 ,从频率成分和尺度大小两方面刻... 详细信息

在对定容燃烧弹内的湍流进行循环分辨分析的基础上 ,计算了湍流的强度、自相关系数、标准一维能谱密度以及泰勒微观时间尺度。同时研究了传统集平均湍流研究方法和循环分辨分析法两者具有较大偏差的根源 ,从频率成分和尺度大小两方面刻画了湍流脉动与集平均脉动之间的区别和联系。通过比较不同“时窗”宽度和不同“相关窗”宽度条件下计算出的湍流能谱、自相关系数等湍流参数 ,找到了“时窗”和“相关窗”各自比较合适的折中值。

关键词：定容燃烧弹一维能谱密度自相关湍流内燃机气缸发动机

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定容燃烧弹内压力振荡机理研究

工程热物理学报 2021年第4期42卷 1032-1039页

作者：葛睿涵胡二江库金峰黄佐华西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文基于一种具有较好发展前景的醚类汽油添加剂异丙醚(DIPE),在定容燃烧弹内研究了该燃料在不同初始压力下随当量比变化的压力振荡特性。实验结果表明,压力振荡强度随当量比增加呈先增大后减小的趋势,且在当量比1.4附近达到最大值;随... 详细信息

本文基于一种具有较好发展前景的醚类汽油添加剂异丙醚(DIPE),在定容燃烧弹内研究了该燃料在不同初始压力下随当量比变化的压力振荡特性。实验结果表明,压力振荡强度随当量比增加呈先增大后减小的趋势,且在当量比1.4附近达到最大值;随初始压力增大,压力振荡的强度也增强。本文通过利用He和CO_(2)以不同掺混比替代N_(2)作为稀释气体,验证了定容燃烧弹内的压力振荡主要由压力波与火焰相互影响引起,火焰自加速和混合气能量密度对压力振荡有至关重要的作用。

关键词：定容燃烧弹压力振荡燃烧噪声频谱分析

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定容燃烧弹中离子信号的特征分析

燃烧科学与技术 2005年第2期11卷 101-104页

作者：吴筱敏杜卫宁廖世勇西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

在定容燃烧弹中同时进行离子信号和压力的测量,并通过高速摄影仪在燃烧过程中拍摄的纹影照片与相应的离子信号进行对比,分析了点火和燃烧中离子信号的点火、火焰前锋和火焰后区三个阶段.阐述了点火阶段的离子信号主要与电极间空气隙被... 详细信息

在定容燃烧弹中同时进行离子信号和压力的测量,并通过高速摄影仪在燃烧过程中拍摄的纹影照片与相应的离子信号进行对比,分析了点火和燃烧中离子信号的点火、火焰前锋和火焰后区三个阶段.阐述了点火阶段的离子信号主要与电极间空气隙被击穿瞬间火花放电时产生的感应电压有关,火焰前锋的信号主要与电极附近的火核有关,以及火焰后区的信号主要与已燃区内各种成分的离子和电子有关的观点;论述了离子信号三个阶段的主要特点以及产生的主要原因.

关键词：离子信号燃烧纹影照片定容燃烧弹

应用隔板式定容燃烧弹的甲烷-空气混合气射流引燃研究

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兵工学报 2014年第10期35卷 1667-1673页

作者：刘昊张红光赵光耀白小磊王震孙娜北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的... 详细信息

在定容燃烧弹内添加带孔横隔板实现甲烷-空气混合气的射流引燃,可以达到甲烷-空气混合气快速燃烧的目的。利用纹影法研究了在不同的初始条件下,隔板位置、隔板孔径及隔板孔数等不同横隔板参数,对射流引燃实现甲烷-空气混合气快速燃烧的影响。将有隔板与无隔板条件下,单孔隔板与多孔隔板条件下的实验数据进行对比,结果表明:使用横隔板后较无隔板情况可以提高甲烷-空气混合气的燃烧速率;在文中实验条件下的隔板式定容燃烧弹中,横隔板在中间位置时主燃烧室最易发生燃烧现象;甲烷-空气混合气的燃烧压力峰值随横隔板孔径和孔数的增加呈现先增加后减小的趋势,燃烧压力峰值出现时刻随横隔板孔径和孔数的增加而提前。

关键词：工程热物理定容燃烧弹甲烷-空气混合气横隔板射流引燃

基于定容燃烧弹的正丁醚压力振荡特性试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第10期54卷 4083-4093页

作者：湛昊晨葛睿涵李加兴胡二江黄佐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

基于定容燃烧弹实验平台,在环境压力为0.05~0.20 MPa、温度为423~453 K、当量比为0.7~1.6条件下开展正丁醚的压力振荡特性试验研究,获得正丁醚燃烧过程中的燃烧压力、火焰形态、燃烧弹振动、声压实验数据并对其进行分析。研究结果表明:... 详细信息

基于定容燃烧弹实验平台,在环境压力为0.05~0.20 MPa、温度为423~453 K、当量比为0.7~1.6条件下开展正丁醚的压力振荡特性试验研究,获得正丁醚燃烧过程中的燃烧压力、火焰形态、燃烧弹振动、声压实验数据并对其进行分析。研究结果表明:正丁醚在较低温度、较高压力下,当量比为1.5左右时产生的压力振荡强度最大,燃烧过程中的压力、振动、声压、亮度等信号具有相同的变化规律,均呈现出随温度增加缓慢降低、随压力增加显著增强、随当量比增加先增后减的趋势。随着压力振荡强度增大,振荡的主频向高频方向移动。正丁醚的火焰不稳定性与压力振荡的产生存在一定关系。

关键词：正丁醚压力振荡燃烧特性定容燃烧弹

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一种预混燃烧加热式定容燃烧弹的研发

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第8期41卷 121-127页

作者：邓鹏黄荣华张永林马寅杰华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

为提高定容燃烧弹的适应性,增强其功能扩展潜力,采用模块化设计思想,研制出可满足预混燃烧、喷雾蒸发与燃烧等多种类型研究需求的可视化定容燃烧弹.为模拟内燃机缸内高温高压和氧体积分数可调的喷雾燃烧环境,采用乙炔+氧气预混合燃烧加... 详细信息

为提高定容燃烧弹的适应性,增强其功能扩展潜力,采用模块化设计思想,研制出可满足预混燃烧、喷雾蒸发与燃烧等多种类型研究需求的可视化定容燃烧弹.为模拟内燃机缸内高温高压和氧体积分数可调的喷雾燃烧环境,采用乙炔+氧气预混合燃烧加热法,试验结果表明:该方法可方便快速地模拟出氧体积分数为0%～21%、环境压力为0.04～10.00MPa和环境温度为300～1300K的喷雾燃烧环境;结合高速数字纹影法光学诊断系统,实现了对喷雾雾化过程、油气蒸发混合过程和喷雾着火燃烧过程的高速观测与记录;该试验平台为深入研究内燃机喷雾蒸发与燃烧过程提供了必要条件.

关键词：定容燃烧弹高速纹影法喷雾雾化喷雾蒸发喷雾燃烧预混燃烧

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定容燃烧弹内流体介质的初始温度场分布

大连海事大学学报 2018年第1期44卷 113-121页

作者：谭戬李格升梁俊杰程鹏张尊华高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

基于Fluent软件对加热状态下圆柱形定容燃烧弹内的初始温度场进行模拟,并与实验值进行对比,结果验证了模拟结果的准确性.模拟结果表明,在加热状态下,弹内流体介质温度呈现沿重力方向先下降后上升的变化趋势,且随着弹内温度升高,弹内流... 详细信息

基于Fluent软件对加热状态下圆柱形定容燃烧弹内的初始温度场进行模拟,并与实验值进行对比,结果验证了模拟结果的准确性.模拟结果表明,在加热状态下,弹内流体介质温度呈现沿重力方向先下降后上升的变化趋势,且随着弹内温度升高,弹内流体介质温度场不均匀性增大.加热带电压分别为90 V、120 V和150 V时,该定容燃烧弹初始温度认定的误差最大可达25 K、40 K和60 K,流体介质在沿重力方向上的最大温差分别达14 K、23 K和35 K,弹内流体呈现沿两侧玻璃内表面向下流动至容弹底部中间区域交汇的趋势.同时,模拟结果也表明,在定容弹外壁均布热源以及对玻璃视窗进行加热有利于改善定容弹内流体介质温度场的不均匀性.

关键词：定容燃烧弹初始温度场层流燃烧速度

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定容燃烧弹中预混湍流燃烧的数值模拟

西安交通大学学报 1999年第1期33卷 10-14,38页

作者：蒋德明刘亮杨迪西安交通大学

发展了一种新型预混湍流燃烧的数值模型．该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程，消除了人为经验的作用．利用模拟得到的湍流速度场，实现了对火焰几何形... 详细信息

发展了一种新型预混湍流燃烧的数值模型．该模型基于准维模型的基本思想，摒弃了湍流燃烧速度模型，以数值生成的湍流场对火焰前锋面的客观影响推动燃烧计算过程，消除了人为经验的作用．利用模拟得到的湍流速度场，实现了对火焰几何形状的二维模拟．利用该模型，计算和讨论了当量燃空比分别为０．９和０．７时，定容燃烧弹中预混湍流燃烧的特点，以及湍流强度和湍流标尺对燃烧的影响．模型的模拟结果和实验结果有很好的吻合性，这说明模型是合理的．

关键词：燃烧预混湍流燃烧定容燃烧弹数值模拟