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喷雾撞热壁方式制备柴油准均质混合气的试验研究

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喷雾撞热壁方式制备柴油准均质混合气的试验研究

作者：高光海上海交通大学

学位级别：硕士

均质压缩着火(HCCI)燃烧方式能实现氮氧化物排放及烟度的同时大幅降低,又可以保持较高的运行效率,被认为是极具潜力、可以满足日益严格的排放法规要求的新型燃烧方式。然而对于柴油燃料的HCCI燃烧,如何制备均质混合气仍是要解决的重要... 详细信息

均质压缩着火(HCCI)燃烧方式能实现氮氧化物排放及烟度的同时大幅降低,又可以保持较高的运行效率,被认为是极具潜力、可以满足日益严格的排放法规要求的新型燃烧方式。然而对于柴油燃料的HCCI燃烧,如何制备均质混合气仍是要解决的重要问题之一。本文进行了柴油喷雾热撞壁试验,并采用喷雾热撞壁方式在发动机台架上制备了准均质柴油预混和气,在此基础上开展了柴油热撞壁方式制备柴油准均质预混和气优化研究。建立柴油喷雾热碰壁试验系统,并利用高速摄影技术研究了油束撞壁高度(h)、油束入射角度(θ)、热壁面温度(Tw)以及加热功率等参数对撞壁喷雾雾化过程的影响。试验发现,高温壁面的热辐射能够促进着壁前喷雾前锋的雾化和蒸发;当壁面温度超过200℃后,撞壁柴油喷雾开始明显雾化,喷雾投影面积大幅度增加;当壁面温度处于260～360℃范围时,随壁面温度升高,喷雾投影面积变化不大,但喷雾内部浓度分布更加均匀;当壁面温度超过360℃后,喷雾投影面积开始降低,但喷雾内部浓度分布也比较均匀。当Tw在340～380℃范围时柴油撞壁油束雾化效果较好。壁面加热功率会改变喷雾撞壁瞬时壁面温度的降低程

关键词：柴油均质混合气热碰壁高速摄影燃烧与排放

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柴油机HCCI燃烧的均质混合气制备

铁道机车车辆 2003年第A01期23卷 132-137页

作者：李棠李理光上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

介绍了均质充量压缩着火 (HCCI)燃烧的概念、优缺点及其良好的发展前途与当前面临的困难。分析了HCCI混合气制备的重要性 ,总结了柴油机HCCI混合气制备的典型方法和成功经验 ,并分析了混合气制备对HCCI燃烧排放、着火相位的控制以及功... 详细信息

介绍了均质充量压缩着火 (HCCI)燃烧的概念、优缺点及其良好的发展前途与当前面临的困难。分析了HCCI混合气制备的重要性 ,总结了柴油机HCCI混合气制备的典型方法和成功经验 ,并分析了混合气制备对HCCI燃烧排放、着火相位的控制以及功率输出的影响。

关键词：柴油机 HCCI燃烧均质混合气制备均质充量压缩着火

燃料油膜蒸发特性与混合气形成边界条件的研究

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内燃机学报 2005年第6期23卷 490-496页

作者：胡宗杰于水李理光上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200030 同济大学汽车学院上海201804

采用热重分析法对几种典型燃料油膜的蒸发特性进行研究,结果表明:燃料物性和油膜厚度对其蒸发特性影响很大;壁面油膜厚度与壁面温度是控制油膜蒸发形成均质混合气的关键;以油膜蒸发方式制备柴油均质混合气时,对应(200～600)μm的油膜厚... 详细信息

采用热重分析法对几种典型燃料油膜的蒸发特性进行研究,结果表明:燃料物性和油膜厚度对其蒸发特性影响很大;壁面油膜厚度与壁面温度是控制油膜蒸发形成均质混合气的关键;以油膜蒸发方式制备柴油均质混合气时,对应(200～600)μm的油膜厚度,如蒸发率要达到30%～50%,壁面温度应为(150～180)℃,而汽油只需(40～60)℃;若蒸发率达到95%,则柴油所需壁面温度为(200～250)℃,汽油所需为(50～100)℃;从燃料改性设计制备均质混合气的角度出发,需提高柴油100℃以下的蒸发特性.

关键词：热重法油膜蒸发均质混合气壁面温度

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液化石油气直喷发动机混合气形成的解析

浙江大学学报（工学版） 2011年第7期45卷 1232-1238页

作者：许伯彦徐娟齐运亮蔡少娌山东建筑大学机电工程学院山东济南250101 济南大学机械工程学院山东济南250022

利用LPG易蒸发汽化的燃料特性,提出一种使用喷嘴中心布置的屋脊型燃烧室和平顶活塞的LPG直喷发动机均质混合气形成方法.为了验证该方法的可行性,使用CFD工具研究采用该方法时缸内混合气的形成过程,分析燃料喷射起始时刻和负荷对混合气... 详细信息

利用LPG易蒸发汽化的燃料特性,提出一种使用喷嘴中心布置的屋脊型燃烧室和平顶活塞的LPG直喷发动机均质混合气形成方法.为了验证该方法的可行性,使用CFD工具研究采用该方法时缸内混合气的形成过程,分析燃料喷射起始时刻和负荷对混合气形成过程的影响.结果表明：大负荷时形成的进气滚流和小负荷形成的进气斜涡流在压缩过程末期破碎成小尺度湍流,加速了缸内均质混合气的形成;即使负荷不同,采用进气过程前期（60~80°CA ATDC）喷射,均可在压缩过程接近终了时形成较均匀的可燃混合气.

关键词：液化石油气(LPG) 低压直喷均质混合气

增程式电动汽车用二冲程LPG直喷发动机混合气形成过程的数值解析

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现代制造工程 2018年第7期 65-73页

作者：刘迎春姜龙龙孙朝栋许伯彦潍坊科技学院潍坊262700 山东建筑大学机电工程学院济南250101 聊城职业技术学院聊城252000

利用LPG携带和存储方便、易于蒸发汽化的燃料特性,选定二冲程LPG直喷发动机作为轻型电动汽车在增程模式下发电机组的动力源。在验证计算方法的可行性后,使用Fire V2011软件,优化不同工况时燃料的喷射开始时刻,并进一步数值解析在选定的... 详细信息

利用LPG携带和存储方便、易于蒸发汽化的燃料特性,选定二冲程LPG直喷发动机作为轻型电动汽车在增程模式下发电机组的动力源。在验证计算方法的可行性后,使用Fire V2011软件,优化不同工况时燃料的喷射开始时刻,并进一步数值解析在选定的不同LPG喷射开始时刻、不同转角时的缸内混合气速度场和浓度场。结果表明:无论是启动、暖机工况(2 000 r/min),还是发电机组工况(4 800、6 000 r/min),在排气口关闭(73℃A ABDC)时,新鲜混合气被锁定在气缸内,并且在相应的火花塞点火时刻,缸内都会形成较理想的均质理论混合气。

关键词：增程式电动汽车液化石油气二冲程直喷发动机均质混合气数值解析

用不稳定管流程序对内燃机换气过程进行辅助设计

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内燃机工程 1986年第2期7卷 15-23页

作者：徐超远宋守信同济大学同济大学

换气过程的品质对工作循环有着重大影响,用不稳定管流程序对换气过程进行辅助设计可以节省大量试验工作,并找出较佳的换气参数。通过对PMB程序的重点介绍,可以了解其主要功能。分析用PMB对EQ6100汽油机计算的结果,得出其主要参数η_v、... 详细信息

换气过程的品质对工作循环有着重大影响,用不稳定管流程序对换气过程进行辅助设计可以节省大量试验工作,并找出较佳的换气参数。通过对PMB程序的重点介绍,可以了解其主要功能。分析用PMB对EQ6100汽油机计算的结果,得出其主要参数η_v、P_i、P_zmax及进气管压力波与实测值具有相同的规律。作者认为用PMB程序进行辅助设计具有较高的精度。计算值与实测值的差异,作者认为是原始数据选择不当。为此作者集中探讨了主要原始数据选择的规律,得出明显的线性规律,为正确选择原始数据提供了基础。在调整原始数据后对高、低速工况重新计算,结果几乎与实测值相同。因此作者认为用PMB程序计算不仅能获得相同的规律,而且数值上也基本一致。

关键词：换气过程管流韦伯函数空气滤清器工作循环进气管燃烧过程均质混合气线性规律温度跃变

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天然气发动机燃烧方式分析

车用发动机 2007年第5期 18-21,26页

作者：王宇马凡华刘海全清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

根据混合气形成和着火方式将天然气发动机的燃烧模式分成均质混合气点燃、非均质混合气点燃、均质混合气压燃和非均质混合气压燃/引燃4种。分析了这4种燃烧模式针对发动机性能和排放方面的特点,讨论了目前存在的问题。认为目前最有实用... 详细信息

根据混合气形成和着火方式将天然气发动机的燃烧模式分成均质混合气点燃、非均质混合气点燃、均质混合气压燃和非均质混合气压燃/引燃4种。分析了这4种燃烧模式针对发动机性能和排放方面的特点,讨论了目前存在的问题。认为目前最有实用价值的模式为柴油引燃天然气非均质扩散燃烧,因为其热效率高于火花点火发动机,与传统柴油机相当,而有害排放物排放却较柴油机明显降低,并且相对于HCCI更易实现。

关键词：天然气发动机燃烧过程均质混合气火花点燃压燃