高压柴油射流激波特性影响研究

针对高压柴油射流诱导激波开展了研究,通过采用纹影法对不同环境气体介质、激波态喷雾宏观特性、不同环境密度对激波的影响进行研究。结果表明:喷射压力为60 MPa的情况下,当环境介质气体为N2时,并未出现激波现象,而当环境介质更换为SF6时,出现了较明显的激波现象。当喷射压力提高至120 MPa时,2种气体介质中均出现了激波现象。喷雾宏观特性在产生激波后以及激波脱离喷雾体后均没有出现明显的变化,这可能表明即使激波可能导致环境气体速度和压力的变化,但其对喷雾发展的影响并不显著。环境密度对喷雾前端速度最大值、激波的类型以及激波与喷雾体分离时刻有显著的影响。     

背景光存在下的相衬法原理分析

为了更好地观察弱相位物的位相,在考虑背景光的情况下,对任意相位物体的相衬成像过程进行严格的数学推导及分析,得到有背景光时的相衬法成像光强普遍表达式。结果表明,有背景光时的相板相移量及其透过率存在最佳值;若采用CCD接收图像,弱相位物的最小可观察相位变化量达1.9mrad。这为弱相位物体的精确测量提供了有力的数学论证。     

燃油组分在润滑油中的溶解性及其对油机碳氢排放的影响

分开典型汽油组分在发动机商用润滑油中的溶解性及其对缸内未燃碳氢的影响。研究表明：燃油组分在润滑油中的溶解性随润滑油温度的提高而降低，随燃油组分分子量的增大或碳原子数的增加而增加。气态碳氢燃料远比液态碳氢燃料的溶解性低。芳香烃比相同碳原子数的烷烃的烯烃溶解性高。环烷烃和分支链烃比直链烷烃的溶解性高。含氧燃料比液态碳氢燃料的溶解性低。结论是：降低汽油中芳香烃、环烷烃和分支链烃在汽油中所占的比例，以及在     

燃油喷射正时对直喷式天然气发动机性能的影响

使用快速压缩装置研究了燃油喷射正时对直喷式天然气发动机性能的影响。研究结果表明，提早喷射（喷射正时60ms)会降低燃烧初期放热速率而增加后期放热速率；推迟喷射（喷射正时75ms)会增加燃烧初期放热速率而降低后期放热速率；在喷射持续期结束时（喷射正时80ms)点火放热持续期最短；提早喷射增加火焰发展期而推迟喷射会增加后燃期；在当量比相同且大于0.8的条件下，提早喷射会产生相对量低的CO，而推迟喷射会产生相对量高的CO；在当量比为0.6-0.8时，不同喷射正时条件下NOx均较高，喷射推迟NOx降低；在当量比为0.5-0.8时，燃烧效率较高，当量比小于0.5或大于0.8时燃烧效率都会降低。     

一种新型的自适应模糊中值滤波算法

针对传统中值滤波算法不能很好地保护图像细节以及受严重噪声污染时性能急剧下降的情况,提出了一种新型的自适应模糊中值滤波算法。通过比较滤波窗口内像素点的灰度值与像素点灰度值的均值定义了模糊滤波系数,利用此模糊滤波系数对滤波方法进行加权,得到一种加权中值滤波器。通过对小窗口内的灰度值不等于最大灰度值和最小灰度值的像素点的检测自适应调整窗口大小,对超过设定的最大窗口的情况,噪声点的灰度值用四个相邻的已处理的像素点灰度值的均值进行替换。仿真结果表明,新算法具有较好的细节保护能力和较强的去除噪声能力。     

利用高速摄影纹影法研究天然气高压喷射射流特性

在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同喷射压力和背压下的天然气高压喷射射流特性试验研究。通过纹影照片得到了不同喷射压力和背压下的射流贯穿距离、射流锥角和射流体积随时间变化的规律,计算得到了射流内整体过量空气系数随时间变化的规律。结果表明:射流发展分两个阶段,射流初期阶段和射流主体阶段。在射流初期阶段,射流贯穿距离快速增加;在射流主体阶段,射流贯穿距离随时间呈线性增加趋势。射流贯穿距离、射流体积和射流内整体过量空气系数随时间而增加,射流发展过程中射流锥角基本保持不变。随着喷射压力的提高,射流贯穿距离和体积增加,射流锥角减小,射流内整体过量空气系数增大。随着容弹背压的增加,射流贯穿距离和射流体积减小,射流锥角增加,射流内整体过量空气系数增大。     

二甲醚-空气混合气层流燃烧速度的测定

在定容燃烧弹中利用高速纹影摄像法系统地研究了不同燃空当量比和初始压力下二甲醚-空气混合气的层流燃烧特性.利用球形扩散火焰理论分析纹影照片,获得了不同初始压力和当量比下的二甲醚-空气混合气层流燃烧速率.结果表明：随着初始压力的增大,层流燃烧速率显著减小,层流燃烧速率的峰值向浓混合气侧偏移.拉伸层流燃烧速率随拉伸率的增加而增加,拉伸层流质量燃烧速率随拉伸率的增加而减小.根据球形扩散火焰模型得到混合气的马克斯坦长度值表明：在各初始压力下,随着当量比的增加,二甲醚-空气混合气的马克斯坦长度值逐渐减小,火焰前锋面的不稳定性增加.     

直喷天然气发动机燃烧效率分析

利用快速压缩装置对直喷天然气发动机的效率进行了分析。在宽广的当量比范围内，分析了三种燃料喷射方式下和均匀混合气燃烧时的燃烧效率。结果表明，燃油喷射方式下的燃烧效率在0．2－0．9当量比范围内均具有较高的数值并与喷射方式无关；在当量比小于0．2和大于0．9时，由于CO的原因，使燃烧效率降低。均匀混合气燃烧时，燃烧效率在当量比大于0．7时较高，而当量比小于0．7时，由于很高的未燃甲烷的生成使燃烧效率损失较大。燃料喷射燃烧与均匀混合气燃烧相比，维持高燃烧的比范围宽。因未燃甲烷的生成造成的燃烧效率的损失与喷油时刻无关，因CO造成的燃烧效率的损失随喷油滞后而增加。     

不同点火时刻下天然气掺氢缸内直喷发动机燃烧与排放特性

在缸内直喷火花点火发动机上开展了天然气掺混0％-18％氢气的混合燃料不同点火时刻下的试验研究。结果表明：对于给定的喷射时刻和喷射持续期，点火时刻对发动机性能、燃烧和排放有较大影响，喷射结束时刻与点火时刻的间隔对直喷天然气发动机极为重要，喷射结束时刻与点火时刻的间隔缩短时，混合气分层程度高，燃烧速率快，热效率高。最大放热率等燃烧特征参数随点火时刻的提前而增加。HC排放随点火时刻的提前而下降，CO2和NOx排放随点火时刻的提前而增加，NOx排放的增加在大点火提前角下更明显。掺氢可降低HC排放，对CO和CO2排放影响不大。掺氢量大于10％时可提高天然气发动机热效率。