甲醇-柴油混合燃料的燃烧特性研究

通过试验研究,分析了小比例甲醇-柴油混合燃料对直喷式柴油机燃烧特性的影响。结果表明:在相同的平均有效压力和转速下,相比于纯柴油,甲醇-柴油混合燃料滞燃期延长,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力、最大压力升高率及最高平均燃烧温度上升;甲醇-柴油混合燃料与纯柴油放热规律相似,最大瞬时放热率比纯柴油大,且峰值所对应的时刻滞后;混合燃料预混燃烧部分比柴油略大,燃烧放热重心向上止点后偏移。     

生物柴油放热规律预测模型与试验分析

用燃烧生物柴油的直喷式柴油机示功图数据,计算了生物柴油的放热规律,并应用双韦伯函数对标定转速和最大转矩转速的生物柴油放热规律进行了拟合。在此基础上,提出了生物柴油放热规律的双韦伯函数的修正参数,建立了不同配比混合燃料的双韦伯函数修正系数,对其他工况的生物柴油及混合燃料的放热规律进行了预测。预测结果表明:生物柴油比例高的混合燃料的燃烧始点、最大放热率、放热第二峰值有所提前,其中预混合燃烧阶段的燃烧峰值较小,扩散燃烧阶段的放热峰值较大,预混合燃烧期缩短。     

二甲醚与柴油混合燃料发动机燃烧性能试验

在一台四缸柴油机上进行了二甲醚(DME)与柴油混合燃烧试验.在燃料供给系统中附加二甲醚燃料预混合供给系统,二甲醚通过混合器与空气预混合后随空气进入气缸,柴油由原燃油系统供给.研究结果表明:柴油与二甲醚混合燃烧时,随着二甲醚量的增加,燃烧始点提前,二甲醚早燃现象明显,导致发动机工作粗暴,燃烧性能恶化;在二甲醚中加入30%以上的着火抑制剂(LPG),可以有效推迟着火时间,控制燃烧始点.     

柴油-米糠油生物柴油-甲、乙醇混合燃料特性实验

利用三元相图研究了柴油-米糠油生物柴油-乙醇混合燃料在不同温度和不同乙醇质量分数下的稳定性。选取不同配比的混合燃料对其燃料特性以及在发动机上燃用时燃烧和排放状况进行了研究,并与普通柴油进行了比较。研究表明随着温度降低,三相系统的稳定性降低;乙醇的含水率对系统稳定性有很大影响,含水率越大系统稳定性越差;混合燃料的燃料特性和普通柴油有一定差别,但总体上并不十分明显;随着混合燃料中乙醇含量增加,发动机输出功率降低,有效燃油消耗率增加,但与普通柴油相差并不大;CO、HC、NOx的排放量也随着乙醇含量增加而增加。掺入米糠油生物柴油可以明显改善柴油醇的燃料特性以及燃烧和排放状况。     

F—T柴油/甲醇混合燃料的燃烧及经济性能影响研究

为研究小比例F—T柴油/甲醇混合燃料的燃烧及经济性能,配制F—T柴油/甲醇三种混合燃料(记为FM5、FM10、FM15)与0#柴油、F—T柴油进行对比试验研究。结果表明:相对于F—T柴油,混合燃料随着甲醇比例的增加,滞燃期延长,压力及压力升高率峰值增加,燃烧重心向上止点后偏移,燃油消耗率稍有上升,低负荷时高于0#柴油。     

乙醇柴油混合燃料研究进展

分析了乙醇柴油混合燃料理化性质,详细介绍了目前乙醇柴油燃料在互溶性和燃烧排放性能等方面的研究进展,指出了今后柴油内燃机燃用乙醇燃料的趋势。     

乙醇、汽油、柴油三种燃料制备混合燃料研究应用现状

介绍乙醇、汽油、柴油三种燃料互相混合作为代用燃料的研究现状,指出乙醇汽油已经基本作为比较成熟的产品推向市场,乙醇柴油还处于深化研究阶段,汽油柴油混合在HCCI燃烧领域试验性研究获得了成功,而乙醇汽油柴油共同配比作为混合燃料的研究还基本属于空白,需要更进一步的深入开展。     

乙醇/柴油混合燃料对发动机燃烧特性的影响

通过试验研究,分析了在柴油机上燃用柴油/乙醇混合燃料对发动机燃烧特性、燃油效耗率及排气烟度的影响,为柴油/乙醇混合燃料在柴油机上的推广应用提供了有价值的参考依据。     

F-T柴油引燃甲醇均质混合气的HCII燃烧特性研究

以F-T柴油为基础燃料,采用进气道喷甲醇的方式,在增压中冷柴油机上进行二元燃料的HCII燃烧试验。通过试验探究HCCI燃烧模式对F-T甲醇柴油机的燃烧特性、动力性、经济性和排放性的影响,以及滞燃期对混合燃料缸内燃烧状态的影响。试验结果表明:在燃烧特性方面,F-T/甲醇柴油组合燃料的滞燃期较长,放热峰值增大;在动力性方面,F-T柴油和F-T/甲醇柴油组合燃料的输出功率和输出转矩相差不大,略低于0#柴油;在燃油经济性方面,M5、M10、M15三种F-T/甲醇组合燃料的油耗率依次降低,M15的替代比最高,燃油经济性最好;在减排方面NOX和碳烟排放得到明显改善。     

柴油机燃烧0#柴油与F-T混合燃料的性能和排放

在增压中冷柴油机上研究了0#柴油和F-T柴油混合燃料的性能和排放特性.结果表明:在相同的工况上,随着F-T柴油掺混比例的增加,与0#柴油相比,最高燃烧压力逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,滞燃期缩短,预混燃烧峰值降低,扩散燃烧峰值升高;动力性稍有下降;负荷特性下CO、HC、NOX和PM排放随着F-T柴油掺混比例的增加而下降,在测试工况上燃烧F30混合燃料时排放下降幅度较大,NOX和PM排放没有出现trade-off的变化规律;有效热效率和燃油经济性有所提升.     

多缸柴油机起动过程的计算机仿真

考虑影响起动过程的各种因素，建立了一个多缸柴油机起动过程的计算机仿真模型。对一台多缸柴油机进行了仿真计算，计算结果与实测值较为吻合。研究了几个设计参数、运转参数和环境状态对起动过程的影响，表明这种仿真方法对于参数的变化很敏感，可以用于多缸柴油机起动性能的研究。     

柴油机燃烧茶籽油废气中碳粒对大气污染研究

生物能源已开始成为今后农用柴油机燃料重要能源,特别是作为农用汽车和载重汽车的代用燃油。为此,以茶籽油做S195型柴油机燃料进行了燃烧特性试验研究。为进一步改善茶籽油燃烧特性,将茶籽油经过技术处理,并采用扫描电子显微设备对废气中的碳微粒进行电子显微扫描测定和对大气污染的分析研究。结果表明:在柴油机结构基本不改动的情况下,燃用经过处理的茶籽油或茶、柴混溶油是可行的。经过处理的茶籽油比直接燃用茶籽油的燃烧性能好,废气中的碳微粒减少,排气对大气污染下降。     

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。     

柴油机喷油助燃再生系统微粒捕集器油气匹配研

基于自行设计的微粒捕集器(DPF)喷油助燃再生系统,对燃烧器内以不同油气比混合燃烧后气体与柴油机排气混合形成的高温废气温度进行试验研究,并采用过滤体孔道内的热再生模型,对DPF喷油助燃再生过程进行数值模拟,模拟结果与DPF再生试验数据吻合良好.根据再生过程的仿真结果,以怠速工况下DPF再生时过滤体壁面峰值温度、温度梯度及再生时间等为条件,研究喷油助燃再生方式下燃烧器的油气配比问题,怠速工况下再生时油气比取0.025～0.016时能够实现合理匹配.     

基于降低机油耗的活塞仿真优化与实验验证

通过分析发动机缸内机油消耗机理,优化活塞结构及其与相关部件的匹配,降低发动机的机油消耗,借助仿真软件的分析结果作为对优化方案的先期指导与验证,最终通过实验验证优化效果,使优化达到设计目标,并得出相关结论。     

柴油机电液调速技术分析

调速技术作为柴油机电控技术的关键技术,能够起到对柴油机性能指标进行准确衡量的作用。从机械式调速器到现在的电液调速器,柴油机调速技术经历了几十年的发展,功能逐渐丰富,自动化水平也得以提升。通过系统仿真结果和柴油机调速试验结果得出的数据相互吻合,证明建立模型与仿真计算是科学合理的。     

基于神经网络的柴油机韦博参数预测研究

韦博公式作为柴油机零维燃烧模型中较通用的放热率计算半经验公式,被广泛应用于柴油机工作过程的仿真中,其模拟的准确性主要依赖于公式中参数的选取,但常规选取方式存在一定的盲目性且普适性较差。针对这一问题,以上柴D4114B型发电用柴油机为例,提出了一种基于神经网络的柴油机韦博公式参数的预测方法,通过实验所测缸压曲线反推燃烧放热率、放热率曲线的数值拟合和神经网络的训练建立可用于韦博公式参数预测的神经网络模型,通过预测精度评价、预测结果与实验数据的对比,验证了这种预测方式的准确性。最后,基于该方法建立了柴油机的动态仿真模型,通过部分参数实验值与仿真值的比较,证明该方法在柴油机动态仿真中的可行性。     

柴油机燃用不同乳化率柴油与富氧进气试验与模拟

在直喷柴油机上采用氧体积分数为21％、22％、23％和24％进气增氧技术,燃用含水率为0％、10％、20％和30％(体积比)的乳化柴油,进行试验研究及数值模拟.测试工况为被测发动机的最大扭矩点.试验及模拟结果均表明:在燃用相同乳化柴油,随进气氧体积分数的增加,燃烧始点提前,最大压力增加.在相同进气氧体积分数条件下,着火点随乳化柴油含水率的增加而推后.不同的进气氧体积分数及不同含水率的乳化柴油相互搭配可以控制燃烧室内着火时刻和着火速度.燃用30％乳化柴油,氧体积分数从21％增加到24％时NO排放均不超过原机.20％乳化柴油在22％氧体积分数以下效果较好.10％乳化柴油只是在空气助燃时比原机好.碳烟的排放随氧体积分数的增加而降低,亦随乳化率的增加而降低,使用乳化柴油和进气富氧均可使发动机的碳烟排放低于原机碳烟排放.从缸内温度场分布可知,燃料内的含水率对缸内的低温化学反应影响较大,进气内的氧体积分数对高温反应有较大影响.     

柴油机清洁燃用甲醇的组合燃烧法

提出了柴油机燃用甲醇的组合燃烧法,即在容易产生醛类有害排放的低负荷工况采用柴油,而中大负荷工况采用柴油和甲醇共燃的方式,达到柴油机清洁燃用甲醇的目的。试验结果表明,采用组合燃烧方式,不仅在燃烧甲醇时避免了醛类排放高的问题,而且使柴油机的碳烟和NO2排放大为降低。     

垂直多孔喷嘴内部流动空穴现象数值模拟分析

柴油机喷嘴内部空穴流动是影响喷雾特性的重要因素,在对柴油机喷嘴喷孔内部空穴流动现象分析的基础上,利用混合多相流空穴模型对垂直多孔喷嘴完全发展了的空穴流动进行了三维数值模拟,分析了喷油压力、气缸背压及喷孔入口圆角半径与喷孔倾角对喷孔内部空穴分布的影响。验证了低空穴参数对应的空穴层延伸长度较长,喷孔入口锐边过渡会增加喷孔出口液流紊乱,从而加速雾化。