国家自然科学基金(51176135)
- 作品数：23 被引量：116H指数：7
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- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程环境科学与工程更多>>
- 基于柴油机ω型燃烧室缸内激波的活塞破坏研究被引量：7
- 2014年
- 以二维数值模拟为基础,研究柴油机ω型燃烧室内的冲击波发展震荡过程,得到作用于活塞不同位置处的超压分布.模拟结果表明:由于燃烧室结构的独特性,导致冲击波能在特定区域进行汇聚,致使该区域超压明显高于其他区域.将该模拟结果与实际破坏失效的活塞进行对比,发现冲击波汇聚区域往往就是活塞被破坏的地方.数值模拟结果和实际破坏结果得到了很好的吻合.这为揭示柴油机活塞因爆震出现而造成的破坏机理以及燃烧室抗爆震结构形状设计提供了理论基础.
- 续晗姚安仁姚春德唐超
- 关键词：燃烧室形状冲击波
- 进气温度对DMDF发动机燃烧特性和烟度排放的影响被引量：3
- 2015年
- 在一台电控单体泵增压中冷发动机上,研究在固定柴油和甲醇供给时刻和供给量条件下,进气温度变化对柴油甲醇二元燃料燃烧特性的影响.结果表明：相同工况下,进气温度从40,℃变化到70,℃可以使爆发压力相差4,MPa,着火时刻相差15°,CA;进气温度的升高,不仅会造成滞燃期缩短、最大爆发压力和压力升高率增大,而且最大爆发压力出现的时刻变早、燃烧相位前移;在部分工况,变化进气温度还伴随燃烧模式的转变.温度变化还表现出柴油甲醇二元燃料燃烧和发动机转速的极大关联：在低速、较大负荷时,进气温度升高会导致输出扭矩下降和当量比油耗升高;在高速时,进气温度升高能提高输出扭矩并降低当量比油耗,但过高的进气温度会使大量甲醇在上止点之前燃烧,降低输出扭矩并提高当量比油耗.进气温度对碳烟排放也有较大影响：随进气温度降低,碳烟排放降低.综合研究结果表明,柴油甲醇二元燃料燃烧进气温度控制在50~70,℃时,可以获得最佳的经济和排放性能.
- 姚春德潘望魏立江刘军恒王全刚余海涛
- 关键词：进气温度甲醇燃烧特性碳烟排放
- 柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)减少重载柴油机烟度排放的试验研究被引量：8
- 2013年
- 在一台满足国三排放法规要求的重载车用增压中冷电控单体泵柴油机上,将其改造成柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)发动机并进行台架试验.利用电控单元控制向进气歧管喷射的甲醇量及其喷射时刻,原柴油机供油系统保持不变.试验主要研究在稳定工况时,不同的负荷以及不同的甲醇对柴油的比例情况下,经催化转化后发动机干炭烟烟度(415烟度)和不透光烟度(439烟度)排放的情况.试验结果表明,在燃用现有市售的燃油条件下,与原机相比,相同工况下采用DMCC的干炭烟烟度和不透光烟度都有大幅度的减少.干炭烟的最大降幅达95%,平均降幅达到50%以上.在柴油喷射量不变的情况下,增加甲醇喷射量,干炭烟烟度会持续减小,而不透光烟度呈先减少后增加的趋势.同负荷时的甲醇对柴油替代率为44.88%到56.73%时,不透光烟度存在最低点,并且发动机的烟度排放存在最优值.在同一工况下,随着柴油对甲醇的比例增加,发动机的干炭烟烟度和不透光烟度排放都逐渐增加.
- 姚春德耿鹏魏立江刘军恒王全刚余海涛潘望唐超王建云
- 关键词：柴油增压中冷柴油机
- 柴油甲醇双燃料燃烧运行边界研究被引量：17
- 2014年
- 本文在一台电控单体泵柴油机上开展了柴油甲醇双燃料燃烧运行边界的研究。结果表明在以替代率和负荷率为横纵轴的坐标系中柴油甲醇双燃料燃烧运行区域类似横置的等腰梯形,并存在三种状况的运行边界,分别是爆震、部分燃烧和失火。横置梯形的中上部是高效区,下部为低效区。梯形上腰是爆震线,下腰是燃料经济性不良的部分燃烧线,上底是失火和爆震交替发生的失火线。柴油甲醇双燃料燃烧运行区域的确定,对双燃料燃烧特性的理解和整车标定有重要帮助。
- 王全刚姚春德余海涛潘望王建云刘辰韩国鹏
- 关键词：甲醇柴油双燃料运行范围燃烧特性
- 柴油/甲醇组合燃烧特性及道路试验研究被引量：17
- 2012年
- 在一台单缸增压中冷试验发动机上,研究了高转速下柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)模式的缸内燃烧特性,结果表明DMCC模式具有预混燃烧比例成倍增加,燃烧持续时间大大缩短的特点;另外,DMCC模式的放热中心时刻提前,排气温度降低,热效率相比纯柴油模式得到大比例提高。在一辆重型卡车上进行了DMCC模式的道路试验,发现DMCC模式甲醇对柴油的替代率达到了28.28%,替换比仅为1.36,百公里平均燃料效率提高了11.15%。
- 魏立江姚春德刘军恒姚安仁
- 关键词：燃烧特性放热率
- 甲醇低压喷射射流特性试验被引量：3
- 2012年
- 在定容弹上利用高速摄影进行不同背压下3种喷油器的甲醇低压喷射射流特性试验。测量3种喷油器不同背压下单次喷射的甲醇质量。使用Matlab软件对数字图像进行后处理,测取射流贯穿距离和射流锥角。结果表明,甲醇射流的贯穿距离、射流锥角和单次喷射的甲醇质量随背压的增加而减小。当背压增加到0.15 MPa以上时,射流贯穿距离快速减小。在喷射初期,射流的锥角较大,随着射流的发展,锥角以波动形式向减小方向变化,最后趋于3.8°。3种喷油器的质量流量随背压的变化符合伯努利方程的变化趋势。2孔和4孔喷油器的质量流量比伯努利方程的理论计算数值大。当背压达到与喷射压力相同的0.3 MPa时,3种喷油器喷射的甲醇质量随喷射时间的增加趋于定值。
- 贾丽冬姚春德侯亚帮刘军恒魏立江
- 关键词：甲醇
- 甲醇汽油发动机燃烧及其醇醛排放特性的研究被引量：12
- 2014年
- 在一台排放达到国Ⅲ标准的直列四缸进气道喷射汽油机上,分别燃用汽油、M15、M50甲醇汽油3种燃油,采用欧洲测试循环中的城市道路工况和高速公路工况循环,对3种燃料的燃烧特性、醇醛排放和燃油经济性进行了测试。结果表明:最大爆发压力随着掺醇量的增加而增大,且出现的曲轴转角位置提前。掺醇汽油的最大放热率比纯汽油的高,主燃期缩短,循环变动率降低。未燃甲醇和甲醛排放随掺醇比例的增大而增加,随负荷的增大先增加后降低,经催化转化器催化后排放几乎为零。M15和M50的当量燃油消耗率在中高负荷下比汽油低,特别在高速大负荷条件下最大降幅达9.0%。
- 姚春德曾丽丽耿鹏李旭聪王姝荔
- 关键词：燃烧特性燃油经济性
- 掺甲醇汽油对国Ⅲ汽油机排放性能影响被引量：4
- 2012年
- 在一台整车试验满足国III排放法规要求的多点电喷汽油机上,采用甲醇掺入汽油的混合燃料(甲醇的体积分数分别为0%、15%和50%)进行台架试验,使用傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)在线检测了常规车用三效催化转化器前后的常规和非常规排放.研究结果表明:怠速工况下,掺醇燃料对NOx排放基本没有影响,但CO和HC随掺醇比增加而普遍降低,非常规排放中乙醛排放有所降低,甲醇和甲醛则随掺醇比的增加有较大幅度升高,热怠速时经催化后掺醇燃料对各种排放均无影响,可被控制在极低的水平;其它工况下,随掺醇比增加,CO和HC减少,NOx在高掺醇比下低速低负荷和高速高负荷时有较为明显的改善,非常规排放甲醛和甲醇排放随掺醇比增大而急剧增加,乙醛排放则随之减少.经三效催化转化器作用,无论常规排放NOx、CO和HC,还是非常规排放甲醛、甲醇和乙醛基本上能够实现零排放.
- 姚春德耿鹏王姝荔曾丽丽唐超臧儒振
- 关键词：内燃机性能甲醇三效催化转化器
- 高压缩比甲醇发动机中爆轰现象研究被引量：6
- 2017年
- 甲醇发动机在压缩比过度提高后会出现烈性爆震,甚至造成对活塞的破坏.为了揭示这种烈性爆震现象,本研究进行了数值模拟计算,分析了末端混合气的化学反应过程,揭示了压力波导致自燃、自燃又反过来影响压力波的机理.研究结果表明,有两种方式导致了爆轰波的形成,第一种是爆燃转爆轰,该过程发生在正常火焰面上;第二种是直接起爆,该过程发生在自燃点上.早期形成的压力波在缸内振荡,促进了末端混合气的低温反应,为爆轰的形成积累了充足的自由基.
- 续晗姚安仁姚春德
- 关键词：自燃爆轰甲醇发动机数值模拟
- 甲醇汽油强化燃料对汽油机性能影响的试验研究被引量：6
- 2013年
- 在一台整车试验满足国Ⅲ排放法规要求的多点电喷汽油机上,利用强化剂(醇醚类混合剂)与甲醇和市售93#汽油按一定比例配制成M15、M30和M85强化燃料的方法进行外特性、燃油经济性和排放特性试验.研究表明:在发动机参数未做任何调整的情况下,M15和M30强化燃料对发动机的动力性和燃油经济性有所改善,而M85强化燃料的动力性降低,质量比油耗升高;随着强化燃料中甲醇比例的增加,NO_x和HC排放减少,非常规排放甲醛和甲醇排放急剧增加,乙醛排放减少,M85强化燃料的CO排放有较大幅度的减少.经普通车用三效催化器(TWC)后,NO_x、CO和HC以及甲醛、乙醛和甲醇排放有明显的改善,催化效率在85%以上.
- 耿鹏姚春德王姝荔曾丽丽臧儒振唐超
- 关键词：甲醇汽油强化剂三效催化转化器
