国家自然科学基金(51006032)
- 作品数：10 被引量：38H指数：4
- 相关作者：陈征韩志玉刘云周庭波刘敬平更多>>
- 相关机构：湖南大学中国北方发动机研究所(天津)伊利诺伊大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理更多>>
- 添加高比例丁醇对柴油机燃烧和排放的影响被引量：6
- 2014年
- 通过试验结合数值模拟的方法,研究了1,400,r/min、平均指示压力1.0,MPa工况下柴油机采用丁醇/柴油混合直喷和双喷射两种方式的燃烧和排放特性.结果表明,双喷射方式的指示热效率降低且指示比油耗明显升高;混合直喷方式具有最长的滞燃期,而丁醇高的汽化潜热是滞燃期明显延长的主要原因.两种喷射方式的燃烧持续期均比纯柴油的短,混合直喷方式的燃烧持续期最短.与纯柴油相比,混合直喷和双喷射的NOx排放分别增长了28%和9%,燃烧过程中具有更宽的高温区域是混合直喷方式NOx排放升高的原因.混合直喷方式的碳烟排放比纯柴油方式降低约40%,其原因是掺混丁醇后降低了燃烧总体当量比和改善了局部当量比分布均匀性.双喷射由于局部当量比过浓,造成燃烧过程中碳烟峰值较高,而对碳烟最终排放的改善效果不如混合直喷方式.
- 陈征吴振阔韩志玉刘敬平刘云
- 关键词：丁醇柴油混合燃料燃烧
- 柴油喷雾贯穿距影响因素灰色关联分析被引量：3
- 2017年
- 由于燃油的喷射、雾化、蒸发以及与空气的混合等过程对发动机的燃烧和排放特性有重要影响,以柴油喷雾的主要特征尺寸喷雾贯穿距为研究对象,采用纹影法成像技术,研究了不同喷油脉宽、喷油压力和环境背压下定容弹中柴油的喷雾形态,得到不同工况下的柴油喷雾贯穿距,然后应用灰色关联理论分析这3个因素对喷雾贯穿距影响程度.结果表明:在相同喷油压力和脉宽下,喷雾贯穿距随背压的增大而减小;在相同背压和喷油脉宽下,喷雾贯穿距随喷油压力的增大而增大;喷油压力对喷雾贯穿距的影响最大,背压次之,喷油脉宽影响最小.
- 陈征黎青青徐广辉郝勇刚刘长振
- 关键词：柴油喷雾灰色关联分析
- 丁醇柴油混合燃料在轻型车模拟工况试验研究被引量：12
- 2012年
- 通过模拟2种整备质量柴油轻型车在整车运转循环中的运行,计算出典型发动机工况并进行了丁醇柴油混合燃料影响的台架试验。试验结果表明:柴油轻型车可以燃烧30%丁醇体积比例的丁醇柴油混合燃料,其燃油经济性所受影响不超过7%;轻型车整备质量明显影响发动机运行工况,导致其排放受丁醇比例的影响呈现不同的变化规律;丁醇柴油混合燃料的使用不会导致柴油轻型车HC的过度排放,但使CO排放恶化,特别对质量较小的轻型车。此外,丁醇的加入虽然使有些工况NOx排放小幅度增加,但柴油机烟度排放明显降低,为采用EGR手段降低柴油轻型车原始NOx排放腾出了更大的EGR率提升空间。
- 陈征韩志玉杜标周庭波刘云
- 关键词：内燃机丁醇柴油混合燃料轻型车
- 柴油机螺旋进气道设计参数优化的数值模拟研究被引量：7
- 2012年
- 研究了柴油机螺旋进气道设计参数对缸内涡流比的影响,通过优化选择各结构设计参数,达到改善缸内涡流比的目的。利用三维建模软件对一台高速柴油机的进气道及燃烧室进行三维建模,采用三维计算流体力学软件Converge进行气道和缸内的流动数值模拟计算,并采用均匀设计法,设计了5因素11水平的数值模拟试验,得出了缸内涡流比与结构参数之间的相关关系式。研究结果表明:各结构参数对缸内涡流比的影响程度各不相同,结构参数改变对缸内涡流比的影响能够达到18%以上;通过分析相关关系式选择各结构参数的取值,使缸内涡流比获得最大值1.035 8和最小值0.670 8。
- 王勇韩志玉邓鹏陈征
- 关键词：内燃机螺旋进气道结构设计参数涡流比均匀设计法数值模拟
- 柴油-丁醇复合喷油燃烧模式的排放研究被引量：2
- 2013年
- 在试验柴油机上进行了柴油缸内直喷结合丁醇气道喷射的复合喷油燃烧试验,分别研究了转速1 400r/min和1 900r/min、平均指示压力0.5MPa和1.0MPa 4个工况下丁醇气道喷射比例对复合喷油燃烧排放特性的影响.结果表明,丁醇比例是柴油-丁醇复合喷油燃烧过程的重要控制参数.随丁醇比例的增大,碳烟排放降低,氮氧化物排放轻微增加,HC和CO排放显著增加.与柴油-丁醇混合燃料直喷燃烧模式相比,相对低的指示热效率和高的HC排放是柴油-丁醇复合喷油燃烧面临的主要问题,因而需要对丁醇气道喷射策略进行进一步的优化.
- 陈征刘敬平吴振阔
- 关键词：柴油丁醇燃烧
- 基于废气再循环的丁醇/柴油混合燃料的燃烧特性被引量：3
- 2013年
- 在单缸柴油机上研究了柴油掺烧体积分数为40%的丁醇(即B40混合燃料)在不同废气再循环(EGR)和喷油时刻下的燃烧特性.结果表明,在1,400,r/min、平均指示压力为1,MPa时,EGR率增加到某一"拐点"值,最大燃烧压力和指示热效率迅速降低,HC和CO排放明显升高;与纯柴油相比,B40混合燃料"拐点"对应的EGR率更小在"拐点"前的EGR率正常变化范围内,B40混合燃料的最大燃烧压力和压力升高率高于纯柴油,滞燃期更长,放热速率更快,NOx排放略高,而指示热效率稍低于纯柴油.喷油过早,会导致压力升高率显著增大,EGR率正常变化范围变窄;喷油过迟,会造成燃烧重心推迟,指示热效率下降,"拐点"对应的EGR率显著变小.采用适当的喷油时刻,结合中等比例的EGR率,保证燃烧重心在上止点后7°CA附近,可以实现高效低污染的丁醇-柴油混合燃料燃烧.
- 韩志玉周庭波陈征邱赞卿刘云
- 关键词：柴油机丁醇废气再循环燃烧特性
- CFD耦合化学动力学模拟EGR对柴油机燃烧的影响
- 2013年
- 研究了柴油机低速部分负荷工况引入不同EGR对缸内燃烧排放特性的影响.将CHEMKIN-Ⅱ化学反应求解器集成到KIVA 3V Release 2程序中,用正庚烷化学反应机理替代柴油燃烧,建立柴油机缸内燃烧数值模拟模型;结合试验数据,模拟分析喷油时刻保持不变,EGR率(废气再循环)从0%增加到60%的燃烧过程、NOx和碳烟排放.结果表明:引入大比例EGR后点火延迟明显增长,燃烧相位推迟,燃烧温度降低;较低燃烧温度避开了NOx的高浓度生成区,EGR率60%时NOx排放比无EGR时降低93.5%;但高EGR率未使燃烧路径避开碳烟生成区,加之较低的氧浓度不利于碳烟的氧化,碳烟排放增高.
- 李军成韩志玉李佳峰陈征
- 关键词：柴油机废气再循环燃烧模拟化学动力学
- 丁醇比例对柴油-丁醇复合喷油燃烧的影响被引量：10
- 2013年
- 在试验柴油机上进行了柴油缸内直喷结合丁醇气道喷射的复合喷油燃烧试验.结果表明,小负荷工况下,复合喷油燃烧过程以预混燃烧为主,随着丁醇喷射比例的增大,最大爆发压力小幅度降低,最大压力升高率略有升高.大负荷工况下,复合喷油燃烧过程存在明显的扩散燃烧,随着丁醇喷射比例的增大,扩散燃烧比例减小,预混燃烧比例增加,放热率峰值相应增大,特别在低转速工况下,会导致压力升高率显著升高,敲缸倾向增大.随丁醇喷射比例增大,柴油-丁醇复合喷油燃烧的滞燃期几乎不发生变化,燃烧持续期缩短,指示热效率降低,但保持在40%～50%.丁醇喷射比例是影响柴油-丁醇复合喷油燃烧性能的重要因素,根据工况调节丁醇喷射比例,可以保证发动机在全工况范围内获得良好的燃烧和经济性能.
- 韩志玉邱赞卿陈征周庭波刘云
- 关键词：柴油丁醇燃烧
- 直喷汽油机燃用高比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧特性被引量：4
- 2015年
- 在一台增压直喷汽油机上,进行了不同调和比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧特性研究,特别针对高比例正丁醇-汽油混合燃料(丁醇体积分数为40%,)进行燃烧特性研究.结果表明,在相同负荷下,与汽油和低比例正丁醇-汽油混合燃料(丁醇体积分数为15%,)相比,高比例混合燃料的滞燃期和燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力和瞬时放热率峰值升高,同时主放热时刻提前,燃烧反应速度加快;此外,高比例正丁醇-汽油混合燃料的燃烧稳定性增强,但抗爆震能力减弱;尽管其燃油消耗率有所升高,但有效热效率得到改善.
- 陈征杨峰薛硕刘敬平
- 关键词：正丁醇汽油混合燃料直喷汽油机燃烧
- 喷油器喷油速率对非道路用柴油机燃烧和性能的影响
- 2020年
- 在一台非道路用柴油机上进行台架外特性试验,对比研究了使用某新喷油器与原喷油器对该非道路用柴油机的燃烧过程、动力性和经济性的影响,并选择性能更好的喷油器进行了非道路稳态循环测试(NRSC),检验该柴油机排放水平。外特性试验结果表明:使用新喷油器后,喷油速率明显提高,喷油持续期缩短;燃料燃烧的最大放热量和最高放热速率增加,缸内最大爆发压力和最高气体温度相应增加;转矩增加,有效燃油消耗率下降。随后,该非道路用柴油机使用新喷油器进行了非道路稳态循环8工况测试,试验结果表明:非道路稳态循环测试的CO、HC、NOx以及PM加权总排放量均低于中国第四阶段非道路用柴油机排气污染物排放限值。
- 朱岩栓韦小泰杨俊陈征
- 关键词：非道路用柴油机喷油速率燃烧
