检索结果-南通市图书馆

适用于低温条件下的双燃料发动机燃烧机理研究与应用

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舰船科学技术 2022年第5期44卷 80-87页

作者：肖民黄志伟庞红岩范嘉彬江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212003 江苏科技大学图书馆江苏镇江212003

本文研究和建立一种包括172个组分、818步反应、适用于低温条件下的双燃料简化机理模型,用来预测双燃料发动机的燃烧和排放特性。机理模型针对点火延迟、层流火焰速度进行了验证,结果表明本文建立的简化机理模型可靠。最后,将本文简化... 详细信息

本文研究和建立一种包括172个组分、818步反应、适用于低温条件下的双燃料简化机理模型,用来预测双燃料发动机的燃烧和排放特性。机理模型针对点火延迟、层流火焰速度进行了验证,结果表明本文建立的简化机理模型可靠。最后,将本文简化的柴油/天然气双燃料机理模型耦合到CFD软件中,研究不同LNG替代率(0、30%、60%、90%)下双燃料发动机的燃烧特性和排放。结果表明:随着LNG替代率的增加,缸内的最高燃烧温度和最大爆发压力降低,进而减少了NOX和SOOT的排放,但是CO和CH_(4)的排放增多。

关键词：船舶双燃料发动机低温机理燃烧特性

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湍流脉动对化学反应影响的数值研究

推进技术 2013年第10期34卷 1353-1361页

作者：单繁立朴英清华大学航天航空学院北京100084

为了研究湍流脉动对化学反应的影响,在对冲火焰中引入了时空发展的扰动,其中H2O2扰动模拟组分脉动,拉伸率扰动在燃料和氧化剂边界温度均匀的条件下模拟速度脉动,在非均匀条件下模拟温度脉动。正庚烷自点火的计算结果显示:H2O2扰动可以... 详细信息

为了研究湍流脉动对化学反应的影响,在对冲火焰中引入了时空发展的扰动,其中H2O2扰动模拟组分脉动,拉伸率扰动在燃料和氧化剂边界温度均匀的条件下模拟速度脉动,在非均匀条件下模拟温度脉动。正庚烷自点火的计算结果显示:H2O2扰动可以缩短点火延迟时间。通过RO2同素异形化以及C2H3氧化的反应路径通量分析,发现H2O2扰动不会改变反应路径间的极限竞争关系。均匀温度边界条件下的拉伸率扰动通过恶化热量和自由基的损失抑制中温机理,延长点火所需时间。非均匀温度边界条件下的拉伸率扰动能产生附加的温度扰动,点火延迟时间随扰动频率的变化关系复杂。通过RO2同素异形化的反应路径通量分析可知,该扰动能够改变反应路径间的极限竞争关系,也能逆转点火进程。由此可以推断,在工程应用中,若湍流脉动较强,点火可能会从单级转化为多级。

关键词：湍流脉动低温机理化学反应路径通量分析点火延迟

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湍流燃烧的动态自适应直接数值模拟

推进技术 2013年第6期34卷 786-794页

作者：单繁立朴英清华大学航天航空学院北京100084

为了能以较低的计算成本分辨多尺度的湍流燃烧过程,发展了基于动态自适应网格技术的湍流燃烧直接数值模拟方法。在氢气/空气层流预混火焰传播的模拟中,准确计算出了火焰传播速度,表明该方法具有直接求解火焰以及精确捕捉火焰传播过程的... 详细信息

为了能以较低的计算成本分辨多尺度的湍流燃烧过程,发展了基于动态自适应网格技术的湍流燃烧直接数值模拟方法。在氢气/空气层流预混火焰传播的模拟中,准确计算出了火焰传播速度,表明该方法具有直接求解火焰以及精确捕捉火焰传播过程的能力。在衰减的各向同性均匀湍流的模拟中,借助FFT分析获得了合理的湍动能谱线随湍动能衰减的变化规律,表明该方法能够直接求解湍流。由于在实际应用中,点火发生的位置与低温机理的速率相关,因此在氢气/空气湍流预混火焰中研究了湍流对低温机理的影响,发现湍流输运以及湍流涡团间强烈的拉伸和剪切对低温机理有明显的加速作用,能显著增强放热。

关键词：湍流燃烧低温机理直接数值模拟动态自适应

化学反应机理对煤油超声速燃烧数值模拟的影响

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南阳理工学院学报 2018年第6期10卷 43-49,65页

作者：张岩陈可南阳理工学院软件学院河南南阳473004

本文在RANS方法框架下,采用部分预混火焰面模型耦合3种不同的煤油替代燃料的多步机理,对液态煤油在基于双级支板喷注的超燃冲压发动机中的超声速燃烧过程进行了数值模拟研究。来流总温为1231 K,入口马赫数为2.0。液态煤油通过两级十字... 详细信息

本文在RANS方法框架下,采用部分预混火焰面模型耦合3种不同的煤油替代燃料的多步机理,对液态煤油在基于双级支板喷注的超燃冲压发动机中的超声速燃烧过程进行了数值模拟研究。来流总温为1231 K,入口马赫数为2.0。液态煤油通过两级十字型布置的支板直喷入燃烧室。煤油替代燃料的化学反应机理分别包括16组分23步反应(Mech.16),40组分141步反应(Mech.40),以及106组分382步反应(Mech.106)。结果表明:化学反应机理对燃烧流场的流动结构和火焰结构均存在着显著的影响。与试验结果相比,包括了低温机理的Mech.40预测的壁面静压分布曲线明显优于另外两种机理。这是因为该机理可以较为准确地预测低温区域的点火延迟时间,并且预估的熄火标量耗散率更大一些。

关键词：化学反应机理双十字支板低温机理

RP-3航空煤油替代燃料骨架机理开发及验证

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郑州航空工业管理学院学报 2024年第6期42卷 38-45页

作者：席双惠李浩洋侯军兴王堃旗薛洁李树豪郑州航空工业管理学院机械工程学院河南郑州450046 郑州航空工业管理学院航空宇航学院河南郑州450046 郑州航空工业管理学院材料学院河南郑州450046 四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 郑州航空工业管理学院航空发动机学院河南郑州450046

基于航空煤油理化特性及燃烧条件,选取质量分数分别为73%正十二烷、14.7%1,3,5-三甲基环己烷、12.3%正丙基苯作为RP-3航空煤油的替代燃料,同时添加关键低温反应通道,使替代模型能够满足宽范围条件下的燃烧性能。采用敏感度分析简化方法... 详细信息

基于航空煤油理化特性及燃烧条件,选取质量分数分别为73%正十二烷、14.7%1,3,5-三甲基环己烷、12.3%正丙基苯作为RP-3航空煤油的替代燃料,同时添加关键低温反应通道,使替代模型能够满足宽范围条件下的燃烧性能。采用敏感度分析简化方法得到包含86个物种和318个反应的骨架机理。利用Chemkin-Pro模拟了机理在多种工况下的点火延迟时间、层流火焰速度和重要物种浓度,并与实验数据进行对比验证,结果表明86个物种和318个反应的简化机理能够较好描述航空煤油的关键燃烧特性。元素流动分析和强制敏感度分析的结果表明,机理保留了关键物种和反应路径,具有较高保真度。该机理尺寸较小且包含低温反应通道,可用于航空发动机燃烧过程数值模拟,进一步探究航空燃料在工程应用中的实际问题。

关键词： RP-3航空煤油替代燃料低温机理机理简化