国家自然科学基金(50876075)
- 作品数：33 被引量：170H指数：9
- 相关作者：姚春德李旭聪徐元利魏立江夏琦更多>>
- 相关机构：天津大学天津科技大学中国科学技术大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程经济管理更多>>
- 柴油甲醇组合燃烧发动机的甲醛排放特性被引量：5
- 2010年
- 在一台加装独立的甲醇供给系统的自然吸气柴油机上,采用柴油甲醇组合燃烧模式(DMCC)进行台架试验.利用气相色谱仪分析技术,全面研究并总结了甲醛在不同的发动机工况如转速、负荷、排气温度(改变柴油氧化催化转化器DOC位置)和不同甲醇替代率的情况下的排放规律以及甲醛和未燃碳氢(HC)之间的相互关系.研究结果显示,DMCC模式下的甲醛排放主要受到负荷、甲醇替代率、排气温度3方面的共同影响.在中等负荷排温在240～380℃之间时,DOC促进甲醛的生成;在高负荷排温在400℃以上时,DOC减少甲醛排放.在同样工况下将DOC位置移近排气歧管对减少甲醛排放有显著的作用.在此情况下,当排气温度超过400℃,DOC后的甲醛排放体积分数降低到(10～15)×10-6左右,与燃用纯柴油的甲醛浓度相近.另外,未燃碳氢和甲醛的转化效率的规律有一定的关联.当排温高于320℃以后,尽管HC迅速下降到比原机还低的水平,但甲醛排放浓度却比较高.当排气温度超过380℃并将DOC位置移近排气歧管,此时,HC与甲醛的排放将同步减少直至接近零排放水平.
- 姚春德朱晶宇夏琦李旭聪韩伟强
- 关键词：柴油机氧化催化转化器
- 对置二冲程柴油机性能模拟研究被引量：1
- 2013年
- 针对对置二冲程发动机的特殊性,本研究利用GT-power软件建立了相应的计算模型。计算结果表明,模型可以适于该类发动机的性能模拟计算。利用该模型对其进排气管内径、进气压力、供油提前角及油嘴方案等进行优化,结果表明:发动机的性能指标可以达到预期的目标,可为发动机的设计提供理论依据。
- 董浩徐元利
- 甲醇在柴油机上应用的技术进展被引量：10
- 2009年
- 在我国石油供应缺口较大的情况下,需求结构也不尽合理,柴油消耗量大,柴汽比过高。因此,发展石油替代燃料应以替代柴油为重点目标。天津大学提出了一种甲醇/柴油组合燃烧方式,在柴油机上的试验结果表明,可以实现不到1.5kg甲醇替换1.0kg柴油,甲醇对柴油的替代率平均达到20%以上,同时可以减少微粒和NOx排放,将原发动机的排放品质提高1个等级。以甲醇替代柴油,在能源多元化、节能减排、燃料能源结构调整等方面是有利的,同时还可以提高发动机高原动力,发挥我国现有甲醇产能。我国对甲醇作为燃料在认识上存在较大误区,但长期的实践和研究结果表明,与汽油、柴油相比,甲醇的毒性与之相当;其排放物是清洁的;甲醇对生态环境更友好;使用更安全;甲醇对材料的腐蚀性完全可以得到根本解决;甲醇在燃烧时排出的温室气体少于汽油、柴油,与柴油或汽油一起燃烧更有利于减少温室气体排放。建议国家对甲醇在压燃式发动机上应用给予一定支持,开展相关的基础研究。
- 姚春德
- 关键词：柴油机替代燃料环境友好节能减排
- 柴油机进气道喷射甲醇的排放与经济性研究被引量：2
- 2012年
- 在一台增压中冷的电控单体泵柴油机上采用柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)方式进行排放特性与经济性试验研究。结果表明:采用DMCC方式能够大量减少NO_x排放,同时CO_2排放也有所降低。可以通过在排气管上加装氧化催化转换器(DOC)很好地清除掉DMCC方式增加的HC和CO排放,其催化效率在90%以上,比原机排放低很多,DMCC方式的甲醛排放比原机高,DOC对其催化率达98%,接近超低排放。DMCC模式外特性的热效率提高了7.607%,且存在一个最佳燃料匹配区间。
- 刘军恒姚春德魏立江武炎曾丽丽王姝荔
- 关键词：单体泵组合燃烧甲醇
- 模糊控制调制柴油/甲醇发动机瞬态工况的甲醇喷射量被引量：2
- 2010年
- 针对车用发动机瞬态工况多的特点,应用模糊控制策略,对采用柴油/甲醇组合燃烧发动机在瞬态工况下的甲醇控制量实施控制.依据此控制策略,开发了一套柴油/甲醇电控系统.该系统的甲醇喷射量由台架试验标定得到控制脉谱数据,将其应用于一台只达到国Ⅱ排放标准的增压中冷发动机上进行国Ⅲ标准的ELR试验,能使柴油/甲醇发动机满足国Ⅲ标准的ELR试验烟度要求.在一辆装配了柴油/甲醇组合燃烧发动机的城市中巴车上进行了道路试验,结果表明,模糊控制策略能有效增大甲醇替代柴油比例,显著改善组合燃烧发动机在瞬态工况烟度排放,而且能提高燃料的经济性和加速响应.
- 姚春德陈绪平杨建军黄钰
- 关键词：甲醇模糊控制策略瞬态工况
- 柴油在甲醇/空气高温热氛围中的着火和燃烧特性被引量：13
- 2012年
- 在定容燃烧弹上进行了柴油分别在空气和在甲醇/空气预混均质混合气中着火燃烧的实验研究.结果表明,与空气热氛围相比,甲醇混合气热氛围延长了柴油的滞燃期和加长了火焰浮起高度.采用正庚烷-甲醇的详细化学反应机理,利用数值模拟的方法计算了零维模型中正庚烷及正庚烷加甲醇的燃烧反应过程和中间产物历程.其结果表明,甲醇的加入使得正庚烷的高低温放热反应开始时刻后移,滞燃期延长,低温放热反应峰值明显下降,且无明显的负温度系数区,高温反应放热峰值高于其在空气氛围中,归其原因在于甲醇大量消耗着火的OH自由基,并将其转化为低温氧化中不活跃的H2O2,使得系统着火前反应活性减弱.实验和计算结果均表现出甲醇具有抑制柴油及其参比燃料着火的作用.
- 姚春德代乾许汉君庄远杨广峰
- 关键词：甲醇柴油定容燃烧弹燃烧特性
- 醇基液体燃料燃烧器火焰温度场检测
- 2010年
- 采用S型铂铑热电偶结合XMT-4000/5000系列智能仪表对燃烧器内火焰温度场进行检测研究,结果表明,燃烧器火焰温度,沿预热器内表面从下到上呈下降趋势,下部火焰直射部位温度最高,为760℃,出气管的引流作用是预热器内壁损坏的主要原因,为醇基液体燃烧器的进一步改进提供实验依据。
- 徐元利姚春德
- 关键词：醇基液体燃料燃烧器可靠性分析
- 甲醇汽油对汽车橡胶元件溶胀作用的力学分析被引量：6
- 2012年
- 为研究甲醇汽油对汽车橡胶零部件的腐蚀和力学性能的影响,通过对几种现有车辆正在使用的橡胶元件进行甲醇汽油浸泡试验,观察橡胶元件形变随作用力的变化关系,并深入分析橡胶元件经过浸泡后变化的原因。结果表明,浸泡橡胶管的溶液析出的黑色沉淀物包含有增强剂碳黑。由丁腈橡胶(NBR)+氯丁橡胶(CR)材料组成的橡胶管,和由三元氟橡胶(FKM)+编织层+氯醇橡胶(ECO)组成的橡胶管,受甲醇汽油中甲醇浓度影响较大,力学性能显著下降;多层PA12受掺入甲醇的影响较大,但对其掺入甲醇比例变化不敏感;甲醇汽油对气门油封无明显影响。
- 姚春德赵新峰沈恩华汤绪雯张华
- 关键词：甲醇汽油橡胶元件
- 铜基和钯基催化剂对甲醇加热裂解规律的影响被引量：1
- 2013年
- 采用电加热装置加热甲醇,在Cu/ZnO/Al2O3(铜基)和纯金属Pd(钯基)两种催化剂作用下发生裂解反应,通过气相色谱仪对甲醇裂解产物进行分析研究.测量发现,甲醇经过加热催化后其气体的主要成分是H2、CO、CH4、水蒸气和甲醇蒸汽.对其研究表明:H2体积分数峰值出现在铜基催化剂的高环境温度区域,而钯基催化剂明显有两个温度区域,分别是300,℃和500,℃的温度区域;CO和CH4的体积分数在所有的测试点都比较低,均小于3.0%;水蒸气体积分数在铜基催化剂下当环境温度250,℃时最大,最大值接近38%;而钯基催化剂下峰值出现在350,℃,接近17%;甲醇裂解率峰值出现在铜基催化剂的高环境温度区域,在钯基催化剂下则有两个温度区域,分别是300,℃和500,℃;催化前入口温度和催化后出口温度都随甲醇流量的增加而降低.
- 姚春德侯亚帮李旭聪唐超臧儒振
- 关键词：甲醇催化剂气相色谱仪
- 车用燃料发展和研究现状及其未来展望被引量：11
- 2011年
- 为节能与减排,需要寻求性能良好的新燃料。该文对车用现用燃料以及各种可能的替代燃料发展应用中存在的问题和研究现状作了全面的回顾,并对今后燃料的发展前景进行了展望。结论是,在可见的未来,汽油、柴油仍将是车用主导燃料,气体燃料会在局部地区得到适当应用,醇醚类燃料会有适度发展,一些新兴燃料逐渐出现在车用燃料的可能范围内。多元化燃料将是未来的必然选择。
- 姚春德许汉君
- 关键词：内燃机车用燃料替代燃料
