亚/超临界环境下燃料的喷雾燃烧特性研究

采用高温高压定容燃烧弹系统对亚/超临界环境下燃料在纯氧中的喷射燃烧现象进行试验研究,通过高速相机和阴影法进行燃烧图像信息的采集,研究在相同的超临界温度下,正己烷和乙醚两种燃料喷射燃烧火焰特性随环境压力和喷油脉宽的改变而呈现的差异性。试验结果表明:在亚临界压力下,两种燃料在不同喷油脉宽下的燃烧时间均随着环境压力的升高而升高,火焰发展后期基本保持较为稳定的形态和亮度,符合传统的喷射燃烧过程。正己烷在临界压力点下火焰长度最短,形态较为规则;超临界压力下,火焰形态有稳定趋势但仍有轻微波动,且火焰长度略短于亚临界;喷油脉宽改变时,燃烧时间在临界压力附近呈现出不同的趋势。乙醚的燃烧时间随压力的升高而增大,在临界压力处达到最大值,后随着压力的继续升高而下降,不同压力条件下火焰形态略有差别。燃烧现象存在差异性主要是由于亚/超临界坏境下燃料的物性参数和破碎蒸发机理不同。     

金属型GPF对GDI发动机颗粒物微观特性的影响

采用高分辨透射电镜(HRTEM)对安装了金属型汽油机颗粒捕集器(GPF)的汽油缸内直喷(GDI)发动机颗粒物进行观察,研究了转速为1500 r/min,负荷分别为25%、50%、75%和100%工况下的GPF前、后端颗粒物微观形貌及微观结构参数变化.结果表明:组成颗粒物的基本粒子均呈近似球形,堆积形成链状、枝状和环状等不规则几何形状,负荷和GPF对颗粒物微观形貌无明显影响;GPF前、后端收集的颗粒物基本粒子绝大多数为“外壳-内核”结构;GPF前、后端颗粒物的微晶尺寸、层间距和曲率均呈单峰分布,其中,GPF前、后端平均微晶尺寸随负荷的增加而增大,而平均层间距、平均曲率的变化规律则相反,说明颗粒物石墨化程度随负荷的增加而增大.负荷和GPF仅对颗粒物微观结构参数的大小有影响,对其分布规律没有影响.     

乙醇汽油/空气自着火特性的激波管试验

在雾化激波管中利用反射激波研究了乙醇汽油/空气混合气在高温、低压条件下的自着火特性.测量了混合气在温度为1 100～1 750 K、压力为0.10～0.65 MPa条件下,燃空当量比为0.2～2.5时的着火延迟期、着火壁面压力及OH基自发光强度,分析了当量比、着火温度及压力对混合气自着火特性的影响.结果表明:乙醇汽油/空气混合气的着火延迟期在高温条件下随当量比的增大而延长,不同压力下着火延迟期的对数与着火温度的倒数均呈线性分布,满足Arrhenius关系,并且在低压范围内着火延迟期对压力的依赖性较高;混合气在当量比为1.0、着火温度为1 300～1 430 K时发生剧烈爆燃,此时OH基自发光强瞬间达到峰值后急剧下降,而温度升高后,OH基自发光维持较高强度的时间增长,爆燃压力峰值降低,接近等压燃烧.