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EHN和DTBP对汽柴油PPCI燃烧与排放的影响试验研究: 2015年; 在一台单缸柴油机不改变喷油参数的条件下,对比研究了硝酸异辛脂(EHN)和二叔丁基过氧化物(DTBP)对汽柴油混合燃料部分预混压燃(PPCI)燃烧和排放特性的影响。研究结果表明:EHN和DTBP能够显著改善汽柴油混合燃料的低负荷着火性能。随着二者添加比例的提高,燃烧的着火时刻提前,燃烧相位靠近上止点,燃烧放热集中,缸内最大压力和最大压力升高率提高;随着二者添加比例的提高,NOx的排放增加,未燃HC和CO的排放降低,有效燃油消耗率降低。对比分别添加1%体积分数的EHN和DTBP的试验结果表明,同比例下EHN对G90低负荷着火能力的促进作用要比DTBP强。; 张一博刘会猛张煜盛张旭; 关键词：汽柴油燃烧

A Computational Study of Cavitation Model Validity Using a New Quantitative Criterion: 2012年; The predictive capability of two different numerical cavitation models accounting for the onset and development of cavitation inside real-sized diesel nozzle holes is assessed on the basis of the referenced experimental data.The calculations performed indicate that for the same model assumptions,numerical implementation,discretization scheme,and turbulence grid resolution model,the predictions for differently applied physical cavitation submodels are phenomenologically distinct from each other.We present a comparison by applying a new criterion for the quantitative comparison between the results obtained from both cavitation models.; Hagar Alm El-Din张煜盛Medhat Elkelawy; 关键词：CAVITATION CRITERION TURBULENCE

汽油多组分表征燃料简化动力学模型的系统化构建及验证被引量：1: 2016年; 提出了一套系统化多级机理简化策略,包含基于误差传播的直接关系图法、峰值浓度分析法、线性同分异构体集总法、主组分分析法、温度敏感性分析和产率分析法,并将其应用于汽油四组分表征燃料详细反应机理的简化,构建了适用于HCCI发动机燃烧边界下的简化机理模型,包含149个物种、414个反应。通过与激波管、快速压缩机、增压HCCI发动机实验数据的对比验证表明,新机理可以准确地预测较宽范围条件下的着火滞燃期,在HCCI发动机的单区模型计算中,该机理对缸内燃烧和排放的预测结果是令人满意的。放热率分析表明,R+O_2反应是控制中间温度区放热的关键基元反应,在高压低温下,异辛烷的放热起到决定性作用。添加2-戊烯之后,使得四组分模型相较于三组分模型更为准确,尤其是对于第一阶段着火滞燃期有显著影响,为进一步探索调和燃料组分比例控制HCCI燃烧提供了一条新思路。; 肖干张煜盛姜光军; 关键词：HCCI发动机化学动力学模型

DTBP改性汽油PPCI燃烧与排放特性的试验研究: 2016年; 在单缸柴油机上研究了不同比例十六烷值增强剂二叔丁基过氧化物(DTBP)/汽油改性燃料对部分预混压燃(PPCI)燃烧与排放的影响。研究结果表明:DTBP能拓展汽油PPCI运行工况;随着DTBP含量的增加,滞燃期缩短,燃烧相位CA50靠近上止点,燃烧放热集中,缸内温度升高,最大压力升高率升高,预混燃烧所占比例减小;随着DTBP含量的增加,NO排放升高,未燃HC和CO排放降低,有效热效率提高。并研究了DTBP质量分数为1%时,喷油时刻与废气再循环(EGR)对PPCI燃烧与排放特性的影响。研究结果表明:在喷油时刻延迟到曲轴转角为上止点前5°时,NO排放大幅降低,未燃HC和CO排放有所升高,较高负荷时有效热效率提高;EGR率20%时,有效热效率基本无变化,同时NO排放降低了60%,未燃HC排放降低了20%,CO排放提高了30%。; 李潜谭凌黄冠宇何柳郎静; 关键词：喷油正时废气再循环

DME发动机准维直喷燃烧模型被引量：1: 2013年; 为了能够预测二甲醚(DME)燃料缸内直喷燃烧及排放过程,基于该燃料气相喷雾雾化模型,推导出DME准维燃烧分区模型.通过气相射流模型对缸内情况进行分区,采用CHEMKIN库函数求解每个区化学反应速度.模型基于DME详细化学反应机理(包含79个物种、399步基元反应),采用DVODE算法对微分方程组进行求解,能够对DME着火过程进行模拟,并且能够对多种排放物(CO,NOx等)进行模拟预测.; 徐波张煜盛; 关键词：燃烧化学反应

进气温度对汽油直喷压燃发动机燃烧及排放性能影响的试验被引量：22: 2014年; 通过一台改装的单缸直喷式柴油机,在不同进气温度条件下实现汽油直喷压燃(GCI)燃烧方式的燃烧特性、工况范围以及排放特性的试验.结果表明:在进气温度为323 K时,汽油GCI燃烧方式即可实现稳定运转,燃烧表现为单阶段放热,整体放热集中,燃烧持续期短;在保持过量空气系数一定、发动机正常运转条件下,随着进气温度提高,着火时刻提前,最高爆发压力和峰值放热率均升高,指示热效率提高,HC和CO排放降低,NO排放升高;同一进气温度下,随着过量空气系数的增大,缸内混合气变稀,平均指示压力减小,指示热效率减小,CO排放先升高后降低,HC排放显著增大,NO排放减小;进气温度对汽油GCI燃烧方式正常工况范围影响很大,随着进气温度升高,负荷上限和下限均明显下降,表明进气温度是向小负荷范围拓展的重要边界条件.; 肖干张煜盛郎静姜光军; 关键词：汽油进气温度

热强化对乙醇柴油发动机性能及排放的影响: 2014年; 通过模拟发动机冷却水废热回收利用的水浴加热法,对流经喷油泵后高压油管的乙醇柴油混合燃料进行预热升温,以探讨不同乙醇柴油配比及其热强化对发动机性能、常规与非常规污染物排放特性的影响.试验结果表明,与常温燃油相比,乙醇柴油热强化有利于降低发动机在低转速和部分负荷工况下的当量燃油消耗率及其HC排放,而其碳烟和NOx排放无明显变化;乙醇柴油热强化还可降低乙醛、丙酮和乙醇等非常规污染物排放,但会使中低转速工况下的甲醛的排放稍有增加.; 姜光军张煜盛肖干文华; 关键词：热强化乙醇柴油

不同燃料的喷嘴内流动与喷雾形态可视化试验被引量：13: 2014年; 采用高速可控闪光摄影技术搭建了喷油器喷孔内流动及近场喷雾可视化试验装置,针对柴油、汽油、乙醇柴油、生物柴油4种燃料,对实际尺寸的透明喷油器喷孔内的流动及近场喷雾进行了对比试验研究。试验研究结果表明:所有试验燃料喷孔内均呈现空穴流动,低运动粘度、高饱和蒸气压的燃料空穴生成时刻更早、空穴强度更强;喷孔空穴强度较大的燃料具有更大的近场喷雾锥角;喷射结束后喷孔内会产生气体倒流现象并形成初始气泡,初始气泡体积随燃料表面张力的减小而增大。同时发现,针阀运动会对压力室和喷孔内的流动产生极大的扰动并影响其流动形态。; 姜光军张煜盛Medhat Elkelawy肖干; 关键词：喷孔空穴可视化试验

醇醚燃料发动机非常规污染物排放特性研究被引量：1: 2012年; 在1台经过改装的单缸柴油机上,采用气相色谱和FT-IR红外光谱检测技术,开展了进气道喷射DME和甲醇双燃料HCCI燃烧方式,以及进气道喷射DME、缸内直喷甲醇双燃料复合燃烧方式下,非常规污染物排放特性的试验研究。结果表明,在不同的燃烧方式下均检测到甲醛、乙醛、甲酸、甲酸甲酯等非常规排放物,且甲醛是非常规排放物中的主要成分。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,在同一负荷下随着甲醇喷射量的增加,甲醛、乙醛、甲酸甲酯的排放都有所增加;在同一甲醇浓度下随着发动机负荷的增加,甲醛的排放增加,乙醛的排放减少,甲酸甲酯的排放先减少后增加。复合式燃烧方式下,甲醛的排放随着有效功率的增大呈先降低后升高的趋势;甲酸甲酯和甲酸的排放均随着有效功率的增加而减少,随着DME喷射比例的增加而增加。DME—甲醇HCCI燃烧方式下,甲醇排放量增加十分明显。; 陈涌填肖干肖干郎静郎静; 关键词：二甲醚甲醇均质压燃复合燃烧

基于HCCI发动机着火特性的柴油三组分表征燃料详细化学动力学模型被引量：2: 2014年; 构建了一个由正庚烷、甲苯和环己烷组成,并加入正庚烷与甲苯的交叉反应,三组分柴油表征燃料的详细化学动力学机理模型,包含1 171种物质、4 580个基元反应.基于着火时刻对于均质充量压燃(HCCI)燃烧的重要性,以着火点为主要衡量标准,采用单区燃烧模型,以不同比例的三组分表征燃料详细化学反应动力学机理模拟HCCI燃烧的燃烧始点,根据HCCI发动机试验数据,确定了三组分机理的最佳组分质量比为8∶1∶1(正庚烷∶甲苯∶环己烷).还对单组分(正庚烷)、最佳比例的双组分(正庚烷、甲苯)和最佳比例的三组分机理进行了比较验证,对3种机理模拟得到的着火滞燃期和放热率的结果进行对比,详细分析了环己烷对表征燃料滞燃期的调整作用,以及交叉反应的加入对表征燃料的影响.结果表明:新的柴油三组分详细机理可以更为准确地描述柴油HCCI着火时刻.; 黄冠宇陈嘉雯何柳李潜郎静; 关键词：柴油均质充量压燃化学动力学模型

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国家自然科学基金(51176057)

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