CO2改善均质压燃发动机高负荷爆燃的试验

针对均质压燃(HCCI)发动机高负荷易爆燃的问题,在一台改造过的柴油机上加装CO2引入装置,进行HCCI燃烧试验.结果表明,引入高体积分数的CO2能够有效抑制HCCI发动机的爆燃并拓宽高负荷的工况范围,但随CO2体积分数增大,发动机低负荷失火可能性增加,综合对燃烧边界和负荷范围的影响,CO2体积分数应控制在1%左右.     

天然气准均质压燃特性及其排放规律

双燃料发动机的燃烧过程接近均质压燃 (HCCI)燃烧 ,可视为准 HCCI过程。为认识其燃烧过程及排放物的生成规律和特点 ,采用发动机缸内燃烧分析以及相应工况的排放测试 ,对发动机的最高转速负荷特性和最大扭矩转速的负荷特性进行了试验研究 ,并与纯柴油燃烧过程进行了对比分析。     

基于神经网络的汽油HCCI发动机空燃比控制策略

均质压缩燃烧(HCCI)在控制上存在难点,其中关键是基于循环的空燃比实时控制.HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数,因此,采用动态递归神经网络(Elman网络)预测HCCI发动机每循环的进气量.通过氧传感器闭环和瞬态工况中的油膜补偿,实现对HCCI发动机的稳态及瞬态工况下空燃比的精确控制.试验表明:汽油HCCI发动机神经网络预测模型及空燃比控制策略能满足HCCI发动机实时控制的需求.     

压燃式天然气发动机的技术现状及展望

综述了近几年国外在天然气压缩燃烧方面的研究成果，分别从燃烧系统组成、燃烧性能、优点、存在问题等方面对均质混合压缩燃烧和非均质混合压缩燃烧两种方式天然气发动机进行了分析，在此基础上展望了各种形式的压燃天然气发动机的应用前景。     

燃料添加剂对均质压缩燃烧影响的试验

在一台改造的4缸柴油机的第4缸进行均质压燃（HCCI）燃烧试验，研究了添加剂对HCCI燃烧过程的影响。试验结果表明，在HCCI燃烧稳定工况下，没有添加剂的基础燃料PRF90（相当于90号汽油）着火滞后，燃烧放热峰值低，而混有添加剂的基础燃料则着火明显提前，燃烧放热峰值升高。在相同循环喷油量和相同转速的条件下，随着添加剂质量分数的增加，HCCI着火和燃烧放热提前，燃烧放热峰值提高，但过高的添加剂质量分数会使得发动机爆震，工作粗暴。     

温度分层均质压燃发动机燃烧和排放数值模拟

通过修改SENKIN程序,建立起一个有质量交换和缸壁传热的9区化学反应动力学模型.以SKLE正庚烷简化模型作为燃烧反应动力学机理,利用该模型计算了发动机的主要燃烧参数和排放物含量.结果表明,该多区模型能够准确地模拟温度分层均质压燃发动机的燃烧和排放特性.在温度分层均质压燃发动机中,外核心区、壁面边界层和缝隙是CO和HC的主要来源.其中,在外核心区产生CO和HC是由于壁面边界层和缝隙内的未燃混合气在膨胀过程中流入该区被部分氧化或没有被继续氧化.NO_x主要来源于高温的内核心区.要同时获得高效燃烧和超低排放,应适当提高壁面温度.     

均质压燃式天然气内燃机燃烧放热率的计算

以热力学基本方程为基础,建立了均质压燃式天然气内燃机的燃烧放热率计算模型,并应用此模型进行了实例计算与分析,并对气缸内不同物质的比热进行了详尽的拟合计算,该计算程序以均质压燃式天然气内燃机为基础,也适用于其它燃料的均质压燃内燃机。     

柴油机供油提前角的原理及调整技巧

1．供油提前角的基本原理众所周知,柴油机属于压燃式发动机,其可燃混合气是在气缸内形成的。柴油喷人气缸以后,需要与气缸内的压缩空气混合,并且经过物理和化学准备阶段才能着火,着火后燃烧也需要一定的时间。     

醇类添加剂改善HCCI发动机高负荷爆震试验

在基础燃料(PRF90)中添加少量甲醇和乙醇,研究醇类添加剂对HCCI发动机爆震的影响.试验燃料含甲醇和乙醇体积分数分别为1%、3%、5%,在一台改造过的四缸柴油机的第4缸进行HCCI燃烧试验.试验结果表明.在发动机转速为1 400 r/min、相同循环喷油量的稳态工况下,随着甲醇和乙醇体积分数的增加,燃烧缸压和放热率峰值逐渐降低,燃烧持续期逐渐增加,爆震得到有效抑制,负荷范围得到拓宽.在较小的体积分数下,甲醇和乙醇的抗爆能力接近,甲醇略优于乙醇,随着体积分数的增加,优势加大.含醇燃料的失火界限比基础燃料窄,HCCI发动机失火可能性增加,兼颐爆震与失火性能,甲醇或乙醇的体积分数应在1%左右.     

添加剂对压燃式天然气发动机起动性能的影响

在压燃式天然气发动机上采用二叔丁基过氧化物(DTBP)添加剂进行改善发动机起动性能的试验研究.结果表明,加入一定的DTBP可使压燃式天然气发动机起动性能得到较大的改善.在起动工况下,当添加的DTBP质量分数达到14.2%(J喷射模式)时,仅需750℃的电热塞温度就能实现常温起动;当电热塞温度高于1120℃时,常温起动的DTBP质量分数可减少到6.7%以下;过量的添加剂会导致发动机工作敲缸.     

黏性土均质坝“陡坎”移动速度试验研究

"陡坎"式发展是黏性土均质坝漫顶溃决的重要机理。开展了7组黏性土均质坝"陡坎"移动速度室内实体物理模型试验,旨在揭示黏性土均质坝"陡坎"式发展的基本规律。试验结果显示,相同压实度条件下,含水量越大,陡坎移动速度越慢,当含水量达到最优含水量后,陡坎移动速度非常缓慢(本文试验含水量范围为10%~18%)。压实度越小,陡坎移动速度越快。基于土石坝"陡坎"式冲蚀力学机理,建立了坝体土"起动摩阻流速"U*c与坝体材料抗冲能力综合系数C之间的关系,实例验证显示,提出的预报模型能够明显提高"陡坎"移动速度的预测准确度。     

燃烧室和喷嘴对均质混合气形成的影响

利用KIVA-3V程序模拟了柴油机早喷形成均质混合气的浓度场和温度场。模拟计算表明,利用早喷可以形成分层均质混合气;使用多孔喷嘴是混合气碰壁造成偏浓的主要原因,活塞形状对分层均质混合气的形成影响不大;使用单孔喷嘴垂直喷射,能形成理想的分层均质混合气,因为在气缸壁附近形成一层很稀的混合气,它将较浓混合气与气缸壁“隔离”起来,避免燃油碰壁。     

甲醇缸内直喷发动机均质燃烧特性研

在一台四缸柴油机改造的火花点火甲醇缸内直喷发动机上,高负荷时,在进气冲程将燃油喷入缸内,形成近化学计量比的混合气来实现均质燃烧.通过对典型工况的气缸压力的测量和分析,探讨了不同参数对甲醇发动机燃烧特性的影响.结果表明:甲醇缸内直喷发动机最大功率和最大扭矩比原机分别提高5.88%和20.90%,发动机最高热效率可达35.3%,远高于普通汽油机水平.甲醇缸内直喷发动机的滞燃期和急燃期随负荷的增加而变小.全负荷时,甲醇发动机的燃烧放热始点随转速的增大而推迟,滞燃期和急燃期随转速的增大而增加.发动机循环变动随工况的变化规律与滞燃期一致.     

基于均匀板加热法的饲料糊化参数试验研究

提出一种应用铸铝板对饲料样品夹持加热的装置及方法。通过将预调好含水率的饲料密封于自封袋中,夹持于一组平行可控温的铸铝板内,实现对样品的加热。基于一维热传导方程、借助Matlab有限差分法,求解得到样品从室温加热到设定温度的温度曲线,以此评估饲料样品在受热过程中的温度分布情况。结果显示,样品达到温度均匀分布所需的时间尺度远小于样品糊化的时间尺度,可实现对样品热处理时间的准确控制。在此基础上,以育肥猪配合饲料粉料为研究对象,以饲料的糊化温度、糊化时间和饲料含水率为试验因素,以饲料热处理后的糊化度为评价指标,按照三因素五水平二次回归正交旋转组合试验方法,利用Design-Expert软件回归分析和响应面分析法,建立了饲料糊化度与3个因素的二次回归模型(R2=0. 942 0),并验证了回归模型的有效性。在对饲料样品热处理后的色差分析中发现,在某些条件下,过高的热处理温度并不能提高饲料的糊化度,反而会加剧美拉德反应,导致饲料颜色加深,影响外观质量。     

均质土壤及层状土壤的指流对比实验

为了彻底认识指流的发生原因及变化规律,以我国西北地区分布较为广泛的3种土壤(西峰土、榆林土、新疆沙土)为实验对象,对均质土壤和层状土壤进行室内充分供水条件下的指流实验,发现层状土壤均有指流产生,而均质土壤则没有指流发生,并对其原因进行了简要分析.     

均质粘性土坝漫顶溃决过程数值模拟研究

大坝一旦失事溃决,对下游造成的生命和财产损失无法估计。溃坝的模拟计算能够为预估溃坝洪水带来的影响,建立下游预警系统,提前制定应急预案提供有效的科学依据,从而能够将洪水灾害造成的影响减少到最小程度。本文在已有溃坝数学模型基础上建立了针对粘性土均质土坝漫顶溃决的计算模型,可对大坝溃决过程、溃坝洪水下泄过程及上游水库水位下降过程进行水力学模拟,在论述其溃坝机理后,结合现场试验实测资料验证了此模型的实用性,对于防灾减灾及大坝失事后果的评价具有重要意义。并为今后溃坝模型的发展提出了建议。     

强透水层上均质土壤中溶质浓度分布的解析解

从溶质输移扩散方程出发 ,针对强透水层上均质土壤的液体饱和状态 ,在顶层含有大量饱和溶质 (如养分等 )维持着渗透扩散的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解。分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义     

稻谷变温均质干燥装置工艺优化与性能试验

为研究装置干燥均匀性和稻谷干燥特性,通过多因素试验,以干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速为影响因素,以干燥时间和干燥速率为评价指标,考察指标对稻谷干燥特性的影响,分析不同干燥工艺对稻谷爆腰率的影响。试验结果表明,影响稻谷干燥时间和干燥速率的主次因素顺序为：干燥温度、滚筒倾角、滚筒转速,最优干燥工艺为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速40r/min。验证试验通过含水率均匀度K判定,最佳干燥工艺参数为干燥温度55℃、滚筒倾角2°、滚筒转速60r/min。在此条件下,稻谷干燥时间为191min,干燥速率为0.036％/min,稻谷含水率均匀度为99.6%,稻谷干燥效果最优。研究结果可以为稻谷变温均质干燥装置研制和工艺制定提供参考。     

不透水层上均质土壤中溶质浓度分布的解析解

从溶质扩散方程出发 ,针对不透水层上均质土壤的液体饱和状态 ,在顶层含有大量饱和溶质 (如养分等 )维持着扩散的条件下 ,进行严密的数学推证 ,给出均质土壤中溶质浓度分布的解析解 ,并分析了解的合理性 ,讨论了解的正确性。此解对土壤改良等类似问题具有实际应用价值 ,也具有重要理论意义