检索结果-南通市图书馆

作者：张浩浩华中科技大学

学位级别：硕士

随着我国经济的飞速发展及人们生活水平的大幅改善,我国汽车市场日益膨胀,与此同时,汽车尾气对社会环境带来了极大的负担,人类健康面临威胁,人类迫切需要一种新型燃料来促进经济可持续发展。甲醇因其优异的特性,深受科研人员的关注,是... 详细信息

随着我国经济的飞速发展及人们生活水平的大幅改善,我国汽车市场日益膨胀,与此同时,汽车尾气对社会环境带来了极大的负担,人类健康面临威胁,人类迫切需要一种新型燃料来促进经济可持续发展。甲醇因其优异的特性,深受科研人员的关注,是一种非常理想的代用燃料。甲醇裂解气作为燃料又是一种利用甲醇燃料的新的方式,受到了国内外很多研究者的青睐。汽车以甲醇裂解气作为发动机燃料是在适当的催化剂的作用下,吸收发动机余热,通过裂解装置将甲醇裂解后的产物作为燃料为发动机提供动力。液态甲醇经过吸热、蒸发、裂解三个过程以后,其热值提高了百分之二十左右,同时也克服了甲醇直接燃烧的弊端,大大提高了燃料经济性。由于甲醇裂解气对发动机性能的影响很大,因此甲醇裂解器在整个醇氢动力系统中极为重要,它直接影响发动机余热利用率以及甲醇的裂解效率,需要尽可能多的回收发动机废气余热使得裂解器维持在适当温度,才能使催化剂真正发挥作用。在此,设计了三种不同结构型式的裂解器,并基于ANSYS FLUENT 15.0对三种不同结构的甲醇裂解器进行数值模拟,分析研究各裂解器的温度场和速度场,且通过试验选择分析了直管式和螺旋管式裂解器对发动机性能的影响。研究结果表明:螺旋管式甲醇裂解器较直管式和U型管式换热效果更好,能够满足车载甲醇裂解器对热量的需求;掺烧甲醇裂解气导致发动机动力性略有下降、燃料经济性提高;相同负荷下,安装螺旋管式裂解器的发动机相对于安装直管式裂解器的发动机效果较更好,随着甲醇替代比的增加,CO排放浓度呈现先降低后升高的趋势,HC排放下降,NO排放增加。

关键词：余热回收甲醇裂解器换热效果数值模拟发动机性能

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车用甲醇裂解器的换热器设计研究

车用甲醇裂解器的换热器设计研究

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作者：王玺中北大学

学位级别：硕士

利用发动机尾气余热对甲醇进行加热,使其裂解为氢气和一氧化碳等的混合气,裂解后将这种混合气体导入发动机燃烧室进行燃烧。这种燃用形式将可以克服甲醇的毒性、腐蚀性和低温冷启动等不良性质的影响,并可以实现甲醇的高比例使用,具有广... 详细信息

利用发动机尾气余热对甲醇进行加热,使其裂解为氢气和一氧化碳等的混合气,裂解后将这种混合气体导入发动机燃烧室进行燃烧。这种燃用形式将可以克服甲醇的毒性、腐蚀性和低温冷启动等不良性质的影响,并可以实现甲醇的高比例使用,具有广阔的市场前景。车载甲醇裂解器的换热器是整个裂解器中非常关键的组成部分,它关系到尾气余热利用率进而影响甲醇的裂解效率,即催化剂必须在特定的温度内工作,温度过低则甲醇裂解率低,温度高则催化剂失效,所以换热器的设计就十分关键,必须保证把甲醇蒸汽加热到260-390℃之间,催化剂才能起到真正的作用。作为一种换热装置,换热器的种类较多,但针对甲醇裂解器的换热器,需要考虑生产成本,清洗方便,选材和使用范围,工作安全,经久耐用等情况,因此需要为甲醇裂解器设计一款能达到上述目的的换热器。本文以该换热器为研究对象,以其性能符合甲醇裂解的条件为研究目标,对换热器做了热力分析、结构设计及仿真,具有一定的工程实用价值和理论意义。本文主要研究内容如下:1)本文深入研究了换热器的结构形式,确定固定管板式管壳换热器为本文要设计的换热器。以BN492汽油机为配套发动机设计了换热器相关零部件的结构尺寸,并利用经验公式等对甲醇裂解器换热器进行了强度校核和热力分析;对换热器的平均温度、换热系数、甲醇消耗量、对流传热膜系数、总传热面积、总传热系数等参数进行了计算,计算结果表明上述结构尺寸都满足换热器国家标准和设计要求。2)利用GAMBIT软件建立了换热器及相关零部件(管板、法兰等)的三维模型,为使之后的对流传热性能仿真分析能够顺利进行,对零部件的结构细节进行了适当的简化;采用GAMBIT软件对换热器及其相关零部件进行网格划分和边界条件设定;介绍了自然对流换热模型,同时对布斯尼斯克假设(*** sinesq hypothesis model)进行了说明,并根据布斯尼斯克假设推导出自然对流边界层的基本方程组。对换热器壳程建立湍流模型,选择了标准k～?湍流模型;压力～速度耦合方程采用SIMPLEC方法;流动方程与换热方程组均采用二阶迎风差分格式,流体进、出口采用压力进、出口边界条件;换热器的整个外壁面采用绝热边界条件。3)基于流体动力学计算分析软件FLUENT6.0对换热器的温度场、内部流场进行了模拟分析,并对换热器截面上的压力场进行了分析,最后利用FLUENT6.0软件对换热器进行了热效率仿真。仿真分析结果显示:对换热器热效率仿真表明该换热器能够满足车载裂解器对热量的需求,即经过换热器以后,壳程内从八个大气压下降到四个大气压,管程内尾气温度从入口时的600℃左右下降到200～250℃,尾气释放的热量主要被用于裂解甲醇,基本满足了换热器的设计要求。

关键词：甲醇裂解器换热器热分析结构设计流场分析仿真

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甲醇裂解器起燃特性的试验研究

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山东建筑大学学报 2014年第6期29卷 525-529页

作者：吴亚兰杨永广程勇山东建筑大学机电学院山东济南250101 山东省高校机械工程创新技术重点实验室山东济南250101 山东大学能源与动力工程学院山东济南250014 德尔福(上海)动力推进系统有限公司上海200131

甲醇作为发动机替代燃料,以液态形式直接应用会腐蚀发动机。利用排气余热将甲醇裂解后燃烧,可有效缓解纯甲醇发动机冷起动困难的情况。文章通过台架试验,对甲醇裂解器的起燃过程进行了研究,分析了环境温度和发动机起动后负荷加载情况对... 详细信息

甲醇作为发动机替代燃料,以液态形式直接应用会腐蚀发动机。利用排气余热将甲醇裂解后燃烧,可有效缓解纯甲醇发动机冷起动困难的情况。文章通过台架试验,对甲醇裂解器的起燃过程进行了研究,分析了环境温度和发动机起动后负荷加载情况对裂解器起燃时间的影响。结果表明:环境温度的提高、发动机转速和负荷的增加以及点火提前角的推迟会有效缩短甲醇裂解器的起燃时间;模拟道路工况下,随着排气管及裂解器处的气流运动加剧,导致其散热速率加快,裂解器温度上升缓慢,甲醇裂解率受裂解器入口温度的影响较大。

关键词：发动机甲醇裂解器起燃特性

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车用甲醇裂解器设计及其对发动机排放性能影响的研究

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内燃机 2017年第4期33卷 58-62页

作者：张浩浩蒋炎坤华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院湖北武汉430074

甲醇是一种清洁可再生能源,利用发动机尾气余热提高燃料热值是一种新型的节能方式。基于醇氢动力系统,对三种不同结构的甲醇裂解器进行数值模拟,且通过试验选择研究了安装螺旋管式甲醇裂解器发动机的排放性能。研究结果表明,螺旋管式甲... 详细信息

甲醇是一种清洁可再生能源,利用发动机尾气余热提高燃料热值是一种新型的节能方式。基于醇氢动力系统,对三种不同结构的甲醇裂解器进行数值模拟,且通过试验选择研究了安装螺旋管式甲醇裂解器发动机的排放性能。研究结果表明,螺旋管式甲醇裂解器较直管式和U型管式换热效果更好,能够满足车载甲醇裂解器对热量的需求。相同负荷下,随着甲醇替代比的增加,CO排放浓度呈现先降低后升高的趋势,HC排放较原机下降了28.7%,NOx排放增加了16.9%。

关键词：余热回收甲醇裂解器换热效果数值模拟排放性能

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裂解器的设计及其在电控发动机上的试验

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天津大学学报 2012年第3期45卷 273-278页

作者：徐元利姚春德李旭聪天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 天津科技大学机械工程学院天津300222

为适应装车要求，并提高甲醇喷嘴的可靠性，研究设计了第三代甲醇裂解器．通过对裂解器外部形状的改进设计和采用独特的回醇冷却的方式，既满足了装车要求，又解决了甲醇喷嘴高温可靠性问题．同时，为了确保裂解气发动机的性能，在点燃... 详细信息

为适应装车要求，并提高甲醇喷嘴的可靠性，研究设计了第三代甲醇裂解器．通过对裂解器外部形状的改进设计和采用独特的回醇冷却的方式，既满足了装车要求，又解决了甲醇喷嘴高温可靠性问题．同时，为了确保裂解气发动机的性能，在点燃式电控发动机上进行试验研究．结果表明：研制的第三代甲醇裂解器，发动机的动力性达到了与原机相当的水平；甲醇的当量燃料消耗率较汽油降低14．3％-30．7％；最小的甲醇与汽油的容积替换比为1．43．

关键词：点燃式电控发动机甲醇裂解器喷油嘴可靠性发动机性能

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醇氢发动机排气余热回收控制系统设计

醇氢发动机排气余热回收控制系统设计

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作者：张锲华中科技大学

学位级别：硕士

随着新能源汽车技术的发展,寻找替代燃料实现高效清洁燃烧,成为当前研究热点之一。醇氢发动机将甲醇及其裂解气作为燃料有利于减少传统燃油消耗,降低发动机尾气中有害气体的排放,开展其相关研究对改善我国能源结构和缓解环境污染具有重... 详细信息

随着新能源汽车技术的发展,寻找替代燃料实现高效清洁燃烧,成为当前研究热点之一。醇氢发动机将甲醇及其裂解气作为燃料有利于减少传统燃油消耗,降低发动机尾气中有害气体的排放,开展其相关研究对改善我国能源结构和缓解环境污染具有重要的理论和现实意义。本文以一台四缸汽油机为研究对象,将其改装为以甲醇和甲醇裂解气为燃料的醇氢发动机。在此基础上设计一套排气余热回收控制系统,进行硬件模块选型、主控制器硬件设计、主控制器程序编写和上位机设计开发,并在上位机数据处理智能化、发动机工况采集实时化、裂解气闭环控制有效化等方面进行研究。首先,从功能、功耗和扩展性等方面综合考虑,对硬件模块进行选型,并根据各个硬件模块的接口电路对主控制器电路板进行设计开发。其次,对软件系统进行设计开发,包括上位机软件和主控制器软件。基于STM32F407ZGT6芯片的架构和KEIL平台,采用C语言设计研发主控制器软件程序。基于QT开发平台,编写C++代码完成上位机软件的设计开发。最后,对排气余热回收控制系统进行调试并进行测试。测试表明,在完成该控制系统基本功能基础上,主控制器电路板工作稳定,上位机数据实现了有效的智能化处理。在节气门全开时,测量发动机各个转速和对应转速下的排气温度。当发动机转速2000r/min和额定转速5500r/min时,测量发动机各负荷下的排气温度。并在排温为200°C到340°C之间测量不同反应温度下的裂解气质量占反应物甲醇质量变化情况。测试表明,排气余热回收控制系统可以有效地进行醇氢发动机工况数据实时采集和裂解气闭环控制。

关键词：发动机甲醇裂解器上位机 STM32 控制

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