国家重点基础研究发展计划(2007CB210001)
- 作品数：27 被引量：226H指数：10
- 相关作者：苏万华裴毅强余敬周刘二喜郭树满更多>>
- 相关机构：天津大学华中科技大学广西大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理环境科学与工程更多>>
- 甲醇简化机理及其在HCCI燃烧分析中的应用被引量：3
- 2010年
- 采用敏感度分析法对甲醇详细机理进行简化,提出一个可用于均质充量压缩点火(HCCI)燃烧过程的甲醇简化动力学模型,包括16个物种17个基元反应,涉及甲醇的氧化反应、甲醛和CO的生成子模型.应用该简化机理模型对甲醇HCCI发动机的燃烧与排放特性进行的算例分析表明,简化机理模型在燃烧放热特征时刻、燃烧累积热效应以及发动机缸内温度和压力曲线的预测值均与详细机理模型的计算值较为符合,计算时间缩短.
- 闫妍张煜盛
- 关键词：甲醇
- 柴油机燃烧路径及其对热效率和排放的影响被引量：17
- 2011年
- 采用试验和数值模拟方法研究了充量密度、温度和氧浓度对柴油机高负荷工况下的热效率和排放的影响.试验是在一改装的单缸柴油机上进行,装有进气增压、废气再循环、进气门晚关和可调节的燃油喷射系统等回路,在该试验台上充量密度、温度和氧浓度可自由调节.三维模拟采用ECFM-3Z燃烧模型.提出并应用了质量-φ-T-θ燃烧路径分析方法.研究结果表明,高充量密度降低全局当量比,增强燃空混合率和化学反应率,有利于提高热效率.适当低的氧浓度降低化学反应率,燃烧温度降低,有利于降低NOx排放.高充量密度、适当氧浓度和进气门晚关3种技术相互优化耦合是柴油机高负荷下实现高效清洁燃烧的有效控制方法.
- 鹿盈盈苏万华于文斌裴毅强
- 关键词：热效率
- 后喷技术与两级增压系统的优化匹配对燃烧过程的影响被引量：4
- 2013年
- 根据"高密度-低温燃烧"方案匹配的两级增压系统,使重型柴油机在中低速能实现低排放和高有效热效率.然而,在高速中高负荷工况,增压系统不经过必要的调压手段,会存在排气背压过高的问题,从而使柴油机油耗和烟度均较高,有效热效率较低.为此,本文采用后喷技术和涡端放气技术,通过分析后喷定时、主后喷油量比例和进气压力等参数对排放和有效热效率的影响,得到油路参数与气路参数的协同优化控制方法.研究表明,在高涡前压力工况,相比单次喷射模式,采用"主喷+后喷"的喷油模式,能实现更低排放,但有效热效率会下降.进一步研究发现,随着后喷定时和主后喷油量比例的变化,存在一个适当的后喷定时和后喷油量区间,使缸内碳烟易于降低.同时,随着涡端旁通阀开度增加,NOx排放会不断减小,碳烟排放会出现一个拐点,呈现先减小后增加的趋势,而有效热效率则逐渐增加.这充分说明,在高涡前压力工况,适时放气,能同时改善排放和有效热效率.
- 韩志强战强吴松林周小波苏万华
- 基于PSPICE喷油器电磁阀双电源双边驱动电路的设计与优化研究被引量：12
- 2015年
- 为了提高喷油器电磁阀的高速驱动性能,建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动模块的PSPICE模型,据此仿真分析了驱动方式和续流方式、驱动电压及续流回馈电压对电磁阀开启、关闭响应性影响规律。设计了电磁阀双电源双边驱动钳压续流电路,进行了工作过程的数学分析和参数优化。试验结果表明:该驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(0.5ms喷油脉宽)时各驱动通道的最大偏差率为2.21%,相对标准差为1.41%,同时五次喷油下缸压峰值波动率为0.57%,该驱动电路满足高效清洁燃烧系统对喷油器驱动控制精度和各缸喷油规律一致性的要求。
- 陈礼勇刘二喜郭树满苏万华
- 关键词：内燃机电磁阀驱动电路PSPICE
- 高压共轨电控单元喷油一致性研究被引量：5
- 2012年
- 自主开发的高压共轨电控单元在高压共轨燃油喷射试验台上测试发现,在相同的喷射条件下,各喷油器驱动通道驱动同一个喷油器的喷油量不一致,这是由于喷油器驱动电路在喷油过程中的响应特性不一致导致的。从喷油器驱动电路的响应特性出发,优化了驱动电路和电路中的电气参数,以提高通道间的喷油一致性。试验结果表明:优化后的驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(10mg左右)时各驱动通道的相对标准偏差由优化前的6.6%降低到优化后的2.3%,同时减少了每个控制通道的循环变动。
- 郭树满苏万华陈礼勇刘二喜
- 关键词：内燃机电控单元响应特性
- DME/柴油混合燃料闪急沸腾喷雾特性的试验与数值模拟被引量：6
- 2010年
- 应用激光粒度测试仪研究了二甲醚(DME)/柴油混合燃料的稳态喷雾特性,探讨了不同轴向位置处索特平均直径(SMD)的分布规律,分析了混合燃料中液相DME含量对SMD分布的影响。利用Rosin-Rammler双参数分布函数研究了各种尺寸液滴的分布范围及所占比重;采用高性能数码相机记录并讨论了各种燃料的稳态喷雾形态及其影响因素。同时,应用KIVA-3V2计算软件对混合燃料稳态喷雾的雾化特性进行了多维数值模拟研究,计算结果与实测数据基本吻合。结果表明:各种燃料喷雾SMD的轴向分布在喷孔附近变化较快,随着轴向距离的增加,其变化趋缓;喷雾特性与燃油的物理性质紧密相关,当柴油中掺混液相DME时,燃油黏度及表面张力的降低以及DME的闪急沸腾微爆效应对燃油雾化影响较大。与纯柴油相比,DME/柴油混合燃料喷雾锥角以及喷雾体宽度有较大幅度的增加,SMD明显减小,群平均直径小的油滴占的比例显著增大,且这一变化趋势随DME含量的增大而加剧。
- 余敬周张煜盛姜光军邱奎肖干
- 关键词：柴油二甲醚混合燃料闪急沸腾喷雾特性数值模拟
- 柴油机部分均质预混燃烧模式下混合与化学控制参数对指示热效率的影响被引量：13
- 2012年
- 基于部分均质预混燃烧(PPC)的柴油机研究开发和优化了一种混合燃烧控制策略,在平均指示压力(IMEP)高达1.1,MPa的负荷范围内实现了高的指示热效率以及超低排放.燃烧过程中的混合与化学控制参数包括了喷油定时、喷油模式(如多脉冲喷射)、增压压力、EGR率以及进气气门关闭定时等,通过优化耦合以上控制参数可以优化控制当量比与温度的变化路径,从而避开NOx与碳烟(Soot)生成区.基于热力学第一定律,通过能量平衡的分析方法研究了混合与化学控制参数对热效率的影响.研究表明,相对于排放而言,热效率受控制参数的影响更加敏感.
- 于文斌裴毅强苏万华
- 关键词：柴油机热效率
- DME闪急沸腾喷雾特性的试验与数值模拟研究被引量：6
- 2009年
- 在压力定容室内,利用数字粒子图像速度场仪(DPIV)对二甲醚(DME)闪急沸腾喷雾特性,以及DME和柴油的常规喷雾特性开展了试验研究;建立了适用于DME闪急沸腾喷雾的宏观现象学模型,并将该模型与KIVA程序相耦合,藉此对DME闪急沸腾喷雾特性进行了数值模拟。研究结果表明:与柴油常规喷雾相比,DME闪急沸腾喷雾贯穿距较短,但喷雾锥角较大;喷雾初始段的计算值与试验测量值吻合较好,但喷雾后期的吻合程度稍差。计算研究表明:DME闪急沸腾喷雾体前端两侧存在着明显的涡环结构,喷雾场中DME的气相浓度大幅度高于柴油喷雾的气相浓度,且其索特平均直径(SMD)比柴油小得多。
- 余敬周张煜盛Medhat Elkelawy张辉亚
- 关键词：二甲醚闪急沸腾喷雾喷雾特性数值模拟
- 复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅰ:燃油喷雾当量比定量标定方法被引量：15
- 2010年
- 应用复合激光诱导荧光技术建立了定容燃烧弹中荧光强度和喷雾浓度间关系的定量标定方法,获得柴油喷雾气相、液相浓度量化数值,并针对影响定量标定的各种环境因素开展了深入的量化研究。试验中分析了荧光强度和气相喷雾浓度间的系数(Kvapor)随环境条件改变时的变化情况并发现:系数Kvapor随环境压力升高而降低;环境气体成分的变化对系数Kvapor并没有明显影响;环境温度升高使得系数Kvapor呈现先上升后下降的趋势,600K左右是拐点位置,600K以前随温度升高而升高,600K以后随温度升高而快速下降。最终,根据试验结果建立了系数Kvapor随环境温度和环境压力变化的三维Map图,并应用其获得喷雾气相当量比浓度数值和液相浓度数值的定量结果。
- 孙田苏万华郭红松
- 复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅱ:喷射参数和环境参数对喷雾特性的定量分析被引量：14
- 2010年
- 在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发形成气相喷雾,提高贯穿速率,有利于喷雾的扩散和蒸发。小孔径的喷油嘴,虽然能够减少贯穿距离,但也同时减弱了喷雾和空气的混合空间范围;由于小孔径促进了喷雾的破碎和蒸发,气相喷雾分布均匀程度明显提高。环境密度高的条件下明显减小了喷雾的贯穿距离,这样虽然导致喷雾的扩散速率降低,但由于单位体积内气体量的大幅增加,加快了环境气体和喷雾之间的互相作用,更容易形成气相。环境温度对喷雾的蒸发速率起关键作用,液相喷雾贯穿距离随温度升高而减小,同时,气相最大当量比出现时间提前,这些说明环境温度升高,加速了环境气体和喷雾间的热交换,提高了喷雾的蒸发速率,最终促进气相快速形成。
- 孙田苏万华郭红松
- 关键词：喷油压力
