点燃式发动机燃烧过程模拟分析及临界爆震预测

建立了火花点火式发动机的双区燃烧模型，其中包括化学动力学模型和湍流火焰燃烧模型．改进的双区燃烧模型中，区别于以往的绝热模型，考虑了已燃区向未燃区的传热．该模型通过模拟火花点火式发动机的燃烧过程，尝试性地进行了临界爆震预测和爆震分析工作．模型的计算结果与实验结果吻合得较好，验证了该模型分析的可行性．     

二甲醚—空气—N2/CO2混合气燃烧特性研究

在定容燃烧弹中系统地研究了常温常压下,不同稀释气、不同稀释系数、不同燃空当量比时二甲醚-0空气-稀释气混合气的燃烧特性.基于容弹计算的准维双区模型和实测的燃烧压力数据,计算了燃烧温度及规范化质量燃烧速率.研究结果表明:随着稀释系数的增加,最大燃烧压力值、最高燃烧温度值以及规范化质量燃烧速率均降低,而火焰发展期和快速燃烧期随稀释系数的增加而增加.研究发现,CO2作为稀释气体时对燃烧温度降低的效果较N2作为稀释气体时更加明显.     

部分预混旋流燃烧的大涡模拟

采用耦合涡耗散概念模型的大涡模拟方法,探究了Re和组分变化对部分预混旋流火焰动力学特性的影响。通过与实验结果定性和定量的比较,验证了大涡程序模拟燃烧过程的可靠性。计算结果显示Re的增加,会明显提高空-燃混合效率,从而导致部分预混火焰中预混燃烧模式的比例有所增加,且预混燃烧区域向上游移动,Re的增加也会使得火焰下游产生更多更快的涡破碎结构。N_2含量的增加,会减小流向回流区尺寸,降低空-燃混合效率,但对减小火焰温度具有明显效果,从而对降低NO_x排放产生积极作用。结论为进一步研究部分预混旋流燃烧室的不稳定性及燃烧效率提供了理论和方法上的指导。     

过量空气系数对电站锅炉NO_x排放特性的影响

空气分级燃烧是一种降低NO_x排放的技术,文中在应用该技术的前提下,对不同过量空气系数下的燃烧工况进行了模拟研究。结果表明,随着过量空气系数的增大:1)烟气在炉内停留时间缩短,气流混合强烈,燃烧条件得到优化;2)炉膛火焰中心逐渐下降,主燃区温度不断升高,而炉膛出口烟温却呈下降趋势;3)主燃区CO浓度明显降低,还原性气氛得到减弱;4)炉膛出口NO_x浓度呈增大趋势。     

天然气/氢气燃烧特性研究

在定容燃烧弹中研究了不同氢气掺混比例、燃空当量比和初始压力下的大然气／氢气混合气的燃烧特性，建立了适合用于容弹计算的准维双区模型。研究结果表明：在各种当量比和初始压力下，随着掺氢比例的增加，混合气的质量燃烧速率明显增加，燃烧持续期和火焰发展期娃著缩短。随着掺氢比例的增加，短的燃烧持续期所对应的当量比范围变宽，稀混合气和浓混合气条件下天然气掺氢对火焰发展期缩短的效果更明显。化学计量比附近（1．0—1．1）掺氢燃烧对燃烧最大压力值影响不大，浓混合气（燃空当量比大于1．1）和稀混合气燃烧时，随着掺氢比例的增加，最大燃烧压力值增加。     

汽油机燃用含氧混合燃料时燃烧特性和碳氢排放的研究

开展了汽油机燃用含氧混合燃料时燃烧特性和碳氢排放的研究 ,分析了质量燃烧率和发动机碳氢排放。基于实测示功图的计算结果表明 ,与汽油相比 ,燃用汽油 乙醚混合燃料可明显缩短火焰发展角和快速燃烧角。当汽油中加入的醇类燃料比例较小时 ,与燃用汽油相比 ,可缩短火焰发展角和明显缩短快速燃烧角 ;而当汽油中加入的醇类燃料比例较大时 ,反而会增加火焰发展角和快速燃烧角。试验结果表明 ,与燃用汽油相比 ,燃用含氧混合燃料可降低发动机碳氢排放量 ,燃用汽油 乙醚混合燃料比燃用汽油 醇类混合燃料具有更低的碳氢排放。     

高电压下浓/稀天然气燃烧特性的对比研究

利用定容燃烧装置研究了高电压作用下浓/稀天然气火焰的燃烧特性,并探讨了以自由电子为主的阴离子对火焰燃烧的作用机理。试验中加载电压为0kV、5kV和10kV,浓/稀混合气的过量空气系数λ分别为0.8和1.4。在加载电场作用下,球形膨胀火焰在与电场相反方向上的火焰传播明显加快,火焰传播速度和火焰拉伸率随加载电压的增强而增大,稀燃混合气的火焰传播的增强程度最为明显。加载10kV电压时,λ为0.8和1.4火焰的平均速度比没有电场作用时分别增加了36.4%和49.5%。火焰传播速度的增强,促进了燃烧过程的进行,使得混合气燃烧的滞燃期缩短,压力升高率增加,且压力峰值时间提前。稀燃混合气的燃烧压力峰值有较大提高,而浓燃混合气的压力峰值变化不大。试验中加载电场对球形膨胀火焰燃烧的作用机理可用火焰中的阴离子,尤其是O_2~-主导的离子风效应来说明。同时,电场在一定程度上也促进了火焰燃烧化学反应的进行。     

双燃料发动机的燃烧模型

针对双燃料发动机燃烧特性，建立了柴油喷雾扩散燃烧子模型和气体燃烧均质混合气火焰传播燃烧子模型，应用该模型研究了双燃料发动机燃烧机理，计算结果和实验结果相当吻合。计算表明：当引燃柴油比例较大时，双燃料发动机燃烧过程以喷雾混合控制燃烧为主，柴油喷雾扩散燃烧模型与实测较吻合；当柴油比例较小时，该过程以均质混合气火焰传播燃烧为主，均质混合气火焰传播燃烧模型与实测软吻合。计算结果表明，引燃柴油量对双燃料发动机性能影响较大，引燃柴油减少，着火滞燃期延长，缸内最大爆发压力升高。     

含气固耦合的AP/HTPB微观燃烧数值模拟

为了研究AP/HTPB复合推进剂微观火焰结构及燃烧特性,建立了一种二维稳态燃烧模型.该模型采用微观三明治结构,包含了气相火焰与固相推进剂之间的耦合,采用简化的总包化学反应动力学模型描述固相热分解与气相燃烧过程,通过求解完整的N-S方程组,获得了AP/HTPB推进剂的微观燃烧特性.数值模拟结果表明,AP/HTPB推进剂燃烧的总体火焰在低压下呈预混结构,HTPB相对于AP下凹;总体火焰在高压下呈典型的扩散结构,HTPB凸出于AP表面,压力越高,凸起越明显.模拟得到的火焰结构、燃面轮廓以及燃速压力指数与实验观测结果基本吻合.     

高温高压下二甲醚—空气预混层流燃烧特性研究

在定容燃烧弹内研究了初始压力为0.5 MPa时,不同初始温度和燃空当量比下二甲醚-空气混合气预混层流火焰的层流燃烧速率和马克斯坦长度,分析了火焰拉伸对火焰传播速率的影响.基于容弹燃烧的双区模型计算了预混层流燃烧的燃烧特性参数.结果表明:随着初始温度的增加,二甲醚-空气预混合气的无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧率增加;对于给定的初始温度,在化学当量比偏浓混合气一侧存在一个层流燃烧速度的峰值;随初始温度和当最比增加,马克斯坦长度值减小,火焰前锋面的不稳定性增加;最大燃烧压力随初始温度的增加而下降,压力升高率随初始温度的增加而降低.     

Explosive systems with reactant consumption. II. Stability

Specific applications of the stability theorems developed in Part I are here applied to the problem of a first-order self-heating chemical reaction with simple Liapounov functions.     

双电极直流电弧炉

容量为20t的双电极直流电弧炉于1989年在中国的某重型机器厂投入运行。本文给出了WTD型20t(9MVA)直流电弧炉的运行结果。在电极设置方面所提出的方案是新颖的,两个电极平行布置即一个电极为正极,另一个电极则为负极。 在这台炉子上获得了如下的运行指标:石墨电极消耗3kg/t;其最大噪音水平比同容量交流电弧炉的小15～20dB。     

直喷柴油机燃烧室匹配性能研究

直喷柴油机及其燃烧室的发展越来越占据柴油机的主流,各种直喷燃烧室应运而生.随着能源和环保要求的不断提高,整个燃烧系统的匹配也越来越重要.本文重点介绍几种不同燃烧室与进气系统、供油系统的匹配研究,指出了ω型、花瓣型(SH)及缩口型(RGB)燃烧室的匹配要点.     

单缸直喷柴油机燃用液化石油气的研究

以ZS1100直喷柴油机为基本机型,在保留原柴油机基本结构的前提下改进设计使之完全使用LPG。在性能试验的基础上实测了LPG单缸发动机不同工况下的示功图,并对燃气发动机的工作过程进行了分析。结果表明：以直喷柴油机为基础开发LPG发动机是可行的,通过液化石油气混合气的快速燃烧,降低了原发动机的碳烟排放,取得较好的动力性和经济性等综合性能。     

风力发电并入微网电能质量分析与检测

风力发电并网引发的电能质量问题不仅是限制风电机组装机规模的重要因素,而且对微网的安全稳定运行产生了很大的影响,因此有必要对风力发电并网引发的电能质量问题进行深入的分析,而分析的前提就是对其进行准确的检测。首先简要介绍微网的定义,并在此基础上给出风力发电机并入微网的结构示意图,其次对风力发电并网引发的电压波动与闪变、谐波以及电压偏差的机理进行分析,得出引发这些电能质量问题的根本原因。最后针对风力发电并网引发的电压偏差现象,提出采用Hilbert-Huang变换的方法对其进行检测。仿真测试结果表明了该方法的有效性。     

小缸径直喷式柴油机燃烧系统的研究

本文结合作者所做的工作，综述了国内外小缸径直喷式柴油机燃烧系统的发展，分析了采用多孔式喷油嘴和单孔（轴针）式喷油嘴的直喷燃烧系统组织燃烧的特点和关键要素，认为小缸径柴油直喷化应采用空间混合为主的模式组织燃烧。     

用节流轴针式喷油嘴的隔热直喷燃烧系统的研究

本文通过理论分析和实验研究，阐明了用单油束的直喷燃烧系统的设计理论和原则，认为用节流轴针式喷油嘴，隔热燃烧室设计，通过喷油、进气、燃烧过程的优化能实现小缸径直喷柴油机的良好空间混合和燃烧，取得优良的柴油机综合性能。     

U.S. NRC Experience with Undervoltage Trip Attachments on Reactor Trip Switchgear

An overview of the failures of reactor trip switchgear to trip soley on loss of voltage is presented. There are three types of switchgear in reactor protection systems in pressurized water reactors in the United States. The review of the failures to date and the corrective actions taken suggest that proper maintenance and surveillance testing of existing undervoltage trip attachments on reactor trip switchgear should reduce substantially the number of failures.