城市雨水径流污染控制研究

简要介绍了国内外研究进展以及雨水径流污染的全程控制措施。     

柴油机喷油的轨压降规律及一致性方法

高压共轨喷油器喷嘴流通能力会因积碳或者磨损发生改变,导致喷油流量变化,破坏了柴油机多缸喷油量一致性,影响发动机性能;分析了高压共轨燃油系统喷油器喷油引起的轨压变动过程,在油泵试验台上,采用10 kHz频率采集轨压,并用小波变换处理方法获得轨压特征;理论分析了喷油流量与轨压变动特征的关系,试验发现：喷油器喷油会引起轨压下降,轨压下降速率和喷油流量呈单调正相关,喷油引起的轨压下降总量与喷油量总量也呈正相关,且与多次喷射无关;提出了以保证轨压降相同为目标,通过修正喷油脉宽,实现多缸喷油量一致的控制方法,并对控制方法进行试验验证．     

柴油硫含量对排放特性的影响

为制订与我国第四阶段排放法规相适应的车用柴油标准,进行了在满足欧-Ⅳ排放法規的高压共轨增压中冷柴油机上使用不同硫含量柴油的试验研究,并根据文献调研和试验结果预测了硫含量对柴油机一次、二次硫酸盐排放量的影响.结果表明:柴油机硫酸盐和气态SO2排放量均随硫含量上升而线性增加,硫含量500gg/g柴油ESC循环硫酸盐排放量占欧-Ⅳ.法規PM限值的40%;硫至硫酸盐转化率为1%～2%;硫含量对柴油机动力性、经济性、非硫排放物和缸內燃烧过程基本无影响.     

十六烷值对欧-Ⅳ柴油机燃烧与排放性能的影响

在一台满足欧Ⅳ排放法规的高压共轨增压中冷柴油机上使用7种不同十六烷值柴油进行试验,发动机不做任何调整,以分析十六烷值对柴油机性能的影响.结果表明:十六烷值每上升一个单位平均造成欧Ⅳ柴油机燃油消耗率降低0.2%、PM降低0.6%、HC和SOF降低1.5%,十六烷值提高时动力性和NOx、DS排放影响不明显.十六烷值上升造成欧Ⅳ柴油机预喷着火始点提前,对燃烧持续期和放热规律形状无显著影响.     

柴油机燃用乙醇-甲酯-柴油时PM排放特性的研究

采用甲酯作为助溶剂,使得乙醇在柴油中的添加比例达到30％。在此基础上研究了一台4缸柴油机燃用乙醇甲酯柴油时氧含量对烟度、微粒总排放、组分及粒径分布的影响,并对微粒中可溶性有机物、干碳烟的质量百分比进行了分析。结果表明:含氧燃料能够大幅度降低排放的烟度和微粒。氧含量越多烟度降低的效果越明显,而PM的降低幅度小于烟度,这是由于可溶性有机物的排放特点造成的。氧含量改变了PM中三组分的比例,氧含量越多,可溶性有机物的百分比越大,干碳烟的百分比越小。含氧燃料使得微粒粒径分布向小粒径方向移动,小于0．2μm的微粒比例升高。     

不同当量比下单双点火对天然气燃烧特性的影响

针对大缸径天然气发动机存在的燃烧速度慢、排温高、热负荷大、易爆震等问题,设计了一套适用于双火花塞点火的可视化定容燃烧系统。结合快速燃烧技术和自然火焰发光法,通过改变燃空当量比,在定容燃烧弹上进行了一系列天然气燃烧的可视化试验,并借助高速摄像机采集缸内动态燃烧过程图像,利用MATLAB数字图像处理技术,对比分析了单双火花塞点火对火焰传播过程、缸内燃烧压力、燃烧持续期等的影响。研究结果表明:在不同燃空当量比下,与单点火相比,双点火均能够缩短火焰传播距离,加快缸内燃烧速度,缩短火焰发展期和主燃烧期,从而提高燃烧的热效率。尤其对天然气稀薄燃烧时效果非常明显,可以有效抑制失火、爆震现象发生,拓宽稀薄燃烧极限,利于燃烧稳定和降低排放。     

柴油机燃用乙醇-柴油含氧燃料时微粒特性的分析

研究了一台增压柴油机燃用乙醇一柴油时的微粒总质量排放及粒径分布特性,并对微粒中可溶性有机物(SOF)、干碳烟(DS)和硫酸盐的质量百分比及SOF中的组分进行了分析。结果表明：使用含氧燃料后柴油机排气烟度大幅度降低而微粒总排放量降低幅度要小一些;微粒中DS排放降低;SOF排放增加,与未燃甲酯的产生导致HC排放增加有关;多环芳香烃比例随发动机负荷增大而减小;含氧燃料使得粒径分布在0．2～0．5μm范围内的比重在小负荷时降低,大负荷时升高。     

燃料电池供气系统的自适应滑模控制

本文针对燃料电池供气系统阴阳极协同控制问题,提出了一种自适应超螺旋滑模控制算法.文章首先建立燃料电池供气系统动态模型,提出了燃料电池供气系统氢气过量比、氧气过量比及阴阳极压差的控制问题,并研究了自适应超螺旋滑模控制算法,通过自适应调节控制增益大小,有效抑制传统滑模控制的抖振现象,同时,利用李雅普诺夫方法证明了该控制方法的稳定性.最后,基于MATLAB建立燃料电池系统仿真平台并进行了仿真研究.仿真结果表明,所提出的方法可以有效控制氢、氧过量比及阴阳极压差,且具有较强的抖振抑制能力,可以保证燃料电池系统的稳定持久运行.