多级喷射对柴油机燃烧与NOx排放影响的数值模拟

基于KIVA-3V程序并应用引导喷射策略,对柴油机燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究。研究结果表明：与传统的单级喷射相比,引导喷射可缩短主喷滞燃期,降低最高燃烧温度,从而降低NOx排放。若引导喷射提前角过小,则NOx排放降低较少;若引导喷射提前角过大,则NOx排放增加。在11°CA的引导喷射提前角、15%的引导喷射量和4°CA的主喷提前角下,NOx排放降低了约13%。     

Determination of Plant-Available Nutrients in Two Wood Ashes: The Influence of Combustion Conditions

Wood ashes were traditionally used as a fertilizing agent from the very beginning of working land but the fertilizing quality varies according to the combusted biomass and also the industrial burning equipment. The differences between wood ash originated from fluid and classic boiler were investigated by X-ray powder diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), differential thermal analysis (DTA), thermo-gravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), and Mehlich 3 and deionized water extraction procedures in relation to extraction time. The results, especially of the SEM and chemical extractions, have demonstrated that the type of burning boiler determines the portions of the leachable nutrient elements. The silica and alumina ash content conducted by the elevated temperature transforms the main proportion of calcium and potassium into the insoluble feldspars. Due to this effect only a small amount of nutrients could be released and served as a fertilizing matter.     

加拿大一枝黄花燃烧块燃烧特性试验研究

对不同压力和温度下压制的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)燃烧块的燃烧特性进行了试验分析。结果表明,不同压力压制的燃烧块其燃烧效率差异显著;不同温度下压制出的燃烧块其燃烧效率差异极显著,燃烧时间和无焰燃烧温度差异显著;不同压力、温度及两者的交互作用与各指标间的差异均不显著。经多重比较,各种压力下,60℃压制出的燃烧块是最优的,可以为用户提供优质的燃烧块。同时,压制燃烧块过程中,加温不应超过70℃,否则燃烧块的燃烧特性会明显变差。     

LPG转子发动机缸内燃烧影响因素研究

建立了转子发动机的计算模型,结合自编程序在CFD软件上对转子发动机的燃烧过程进行了二维动态数值模拟,并利用实验结果进行了验证。在此基础上,计算得出缸内直喷LPG转子发动机燃烧演变过程,分析了喷嘴在3个不同位置时发动机的燃烧特性,由此确定了喷嘴安装的最佳位置,并进一步研究了该情况下喷油时刻和喷油持续期对转子发动机燃烧过程的影响。研究结果表明:在转速一定,给定喷射方向、喷射持续期和喷雾锥角时,发动机存在一个最佳喷射提前角,能使燃烧室内混合气分布合理,气缸压力峰值高,最大放热率和最大压力升高率高,燃烧持续时间短,发动机热效率高。当喷嘴位于长轴顶点时,燃烧稳定性和持续性都比其他两个位置更好,最佳喷射提前角对应的燃烧压力峰值最高;若在此最佳喷射提前角下,保持其他条件不变,改变其喷射持续期,会使最高燃烧压力和最大放热率出现一定的降低,但影响不大,其燃烧特性仍然比较理想,气缸压力峰值能达到6 MPa以上。     

生物质微米燃料富氧燃烧特性分析

采用热重分析法对生物质微米燃料在不同体积分数氧条件下的燃烧特性进行研究,结果表明:随着氧体积分数的增加,生物质微米燃料的挥发分初析出温度、着火温度和燃尽温度不断降低,可燃性增强;平均和最大质量损失速率呈增加趋势,提高了燃烧强度.燃烧特性指数随着氧体积分数的增加而变大,当氧体积分数达到60%后,改善趋势变缓.     

混氢改善汽油机低怠速性能研究

在一台加装了电控氢气喷射系统的四缸汽油机上,试验研究了混氢对发动机低怠速性能的影响。在怠速转速不变、维持进气混合气处于当量比的条件下,在0～6%的范围内逐渐增加氢气在总进气中的体积分数,测试了发动机转速分别为800、700、600 r/min时的低怠速性能。试验结果表明,纯汽油机怠速为800 r/min时,发动机稳定运行的燃料能量流量Ef为30.8 MJ/h,而当混氢分数增加至6.0%、怠速转速降至600 r/min时,Ef降低至18.6 MJ/h;随进气混氢体积分数的提高,发动机低怠速时的燃烧持续期缩短,HC、CO及NOx排放量降低,循环变动也减小。可见,进气掺氢可有效改善发动机的低怠速性能。     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

典型生活垃圾焚烧前的处理分类研究

通过对典型生活垃圾的燃烧实验,研究由纸类、塑料类、布类、木竹类、橡胶类等5类垃圾燃烧所产生PM2.5中的成分。根据测定结果,5类20种典型生活垃圾聚成3个类群,第一类群:橡胶轮胎、橡胶鞋底和一次性餐盒;第二类群:传单、纤维毛巾、化纤衬衣和建筑木板;其余为第三类群。第一类群为优先进行无害化处理的垃圾品种,为处理的第一级别,依次进行,初步形成了一条可燃性生活垃圾处理链条。     

基于分形理论的汽油机富氧燃烧模型

阐述了湍流的分形特征,应用分形理论计算了湍流燃烧速度和质量燃烧率,分析了富氧燃烧时未燃混合气密度的计算方法。借助VB语言编制计算程序,进行了计算与实验对比分析。探讨了将分形理论应用到发动机富氧燃烧模型中的可行性。     

燃烧室几何形状对柴油机燃烧过程影响的研究

为研究燃烧室几何形状对柴油机缸内混合气形成状况及燃烧质量的影响。应用CFD软件F ire对三种不同几何形状的燃烧室内的燃烧过程进行了数值模拟,并比较了燃烧室内速度场、燃油浓度场和温度场在不同曲轴转角时的分布情况。计算结果表明燃烧室几何形状会影响缸内的速度场和燃油分布,从而影响混合气的形成、燃烧的进行、温度场的分布和NO的生成。计算结果为柴油机的改进和优化提供了依据。