2-甲基呋喃与生物柴油、柴油混合燃料的热平衡与㶲平衡分析

基于某款缸内直喷柴油发动机,将2-甲基呋喃(MF)分别与生物柴油,柴油燃料混合,研究不同燃料的热效率与?效率.试验结果表明,柴油-MF混合燃料随着MF质量分数的增加,热效率与?效率先增加后减小,热效率在纯柴油90％负荷工作时取得最大值为41.2％,?效率在MF质量比例为20％的混合燃料70％负荷工作时取得最大值为38.64％.而在生物柴油-MF混合燃料中,随着MF质量分数的增加,混合燃料的热效率与?效率一直减小,其排气气体的能量效率与?效率反而增加.在掺混同等低质量分数(10％)的MF下,生物柴油混合燃料比柴油混合燃料具有更高的热效率和?效率,而在掺混同等较高质量分数的MF(30％)下,生物柴油混合燃料的热效率和?效率比柴油混合燃料低.     

二次喷射对增压直喷汽油机颗粒物排放的影响

基于某款增压直喷汽油机分别采用燃油单次喷射策略和二次喷射策略,利用DMS500颗粒分析仪对颗粒物数量浓度和粒径分布进行测试,研究不同工况下采用单次喷射和二次喷射策略后的发动机经济性和颗粒物排放的变化,选取二次喷射策略的适用工况.研究表明:当二次喷射策略运用于增压直喷发动机,二次喷射比例和二次喷射相位的合理优化能有效降低燃油消耗率和颗粒物排放;比较单次喷射和二次喷射策略,两种喷射策略颗粒物粒径分布均呈核态与积聚态的双峰分布,而在转速小于3 000 r/min、转矩大于105 N·m的工况条件下,运用二次喷射策略后燃油消耗率和颗粒物数量浓度相对于单次喷射均有明显降低,其中核态颗粒物占比增大,颗粒物平均几何粒径减小;其他工况下采用单次喷射策略的发动机经济性和排放性能更佳.     

高原环境下柴油机可变两级增压协同主喷定时的工作过程模拟

以两级增压柴油机为研究机型,采用GT-Power构建其一维热力学仿真模型,对比模拟研究了柴油机采用两级增压(two stage turbocharger,TST)和可变两级增压(regulated two stage turbocharger,RTST)的变海拔(0km、2km、4km)工作特性。模拟结果表明:针对发动机外特性,不同两级增压系统高压级压比随海拔升高而增加。相比TST增压系统,高原环境下(2km、4km),RTST增压系统能够保证更高的进气流量及空燃比,抑制柴油机高原限扭,同时降低有效燃油消耗率。随着海拔升高,TST及RTST涡前温度及传热能均出现不同程度的升高;但RTST涡前温度及传热能升高幅度相对较低。低海拔(2km)下,NO_x比排放随海拔升高呈增加的趋势。高海拔(4km)下,可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT)开度减小及推迟主喷定时,进气流量及空燃比增加。随着VGT开度增加及主喷定时推迟,涡前温度升高。传热能随VGT开度增加先减小后升高,随主喷定时推迟而减小。NO_x比排放随VGT开度的增加而减小,随主喷定时的推迟减小幅度较小。较早的喷油定时(-7°～-4°)协同合理的VGT开度(0.3～0.5)有利于减小有效燃油消耗率(BSFC)与NO_x比排放的折中关系。     

天津市滨海新区拟建水库水质咸化风险试验研究

鉴于对水库水质咸化进行现场模拟试验的研究较少,在天津市滨海新区拟建库区修建了一个模拟水池,模拟了土壤盐分释放作用与蒸发浓缩作用对拟建水库水质咸化的影响,评估了建库后水库水质咸化的风险。结果表明,模拟水池蓄水100 d后Cl-达到稳定,此时Cl- 单位面积释放量为1 170.0 g/m2,Cl-浓度上升了1 458.6 mg/L;100 d后,土壤盐分释放作用与蒸发浓缩作用使Cl-浓度增加的比例分别为92.4%、7.6%。据此可预测拟建水库建库蓄水后存在咸化风险。     

碳黑对MoS2纳米润滑油的摩擦磨损性能影响

以PAO6润滑油为基础油,MoS2为纳米添加剂,制备质量分数为0.02％的纳米润滑油.通过自主研制的缸套-活塞环摩擦实验台,对添加不同浓度碳黑颗粒的MoS2纳米添纳米润滑油的摩擦学性能进行研究;通过电子扫描显微镜(SEM)对缸套表面磨痕进行观察.结果表明,低浓度的碳黑(0.01wt％和0.1wt％)可以进一步改善纳米润滑油的摩擦系数(降低7.7％和1.5％);任何浓度的碳黑都会导致纳米润滑油的抗磨性能恶化,甚至比未添加任何纳米颗粒的基础油的磨损量高约5～7倍;缸套的磨痕分析表明,碳黑通过破坏MoS2纳米润滑油在摩擦副表面形成抗磨损膜的稳定性,加剧零件磨损.     

摩托车排气系统疲劳寿命研究

疲劳破坏是导致摩托车发生结构破坏事故的主要原因之一,疲劳寿命是评价摩托车零部件质量的一个重要指标。以某摩托车排气系统为研究对象,通过摩托车实车振动试验获得排气系统支架上相应位置加速度信号,并基于实物模型获得其结构和性能参数。建立摩托车排气系统三维模型;对排气系统应力分布进行分析;最后运用Miner线性疲劳累积损伤理论对排气系统进行疲劳分析。通过耐久性试验验证疲劳分析结果,并对结构加以优化使排气系统疲劳寿命满足设计要求。     

北大港水库引供黄河水期间水质分析与评价

北大港水库是引黄济津工程中唯一的调蓄水库,为了解北大港水库引供黄河水期间水质的变化情况,采用单因子指数法和主成分分析法分别对引供黄河水期间水质进行分析评价。结果表明,北大港水库在引供黄河水期间,CODMn和Cl-是影响水库水质的主要因子之一,即水库存在水质咸化和有机质污染现象,且CODMn与Cl-指标对水库水质的影响同样显著;水质变化趋势说明天津市滨海地区水库除水质咸化外,还存在有机污染问题,对此应引起重视。     

底泥盐分释放对北大港水库分库蓄水后水质的影响

北大港水库作为引黄济津工程的调节水库,蓄水时存在水质咸化现象,影响其发挥饮用水水源地的作用。为揭示北大港水库分库开挖后底泥盐分的释放强度,于2011年10～11月取原装土样进行室内试验,研究不同含盐量、静置与扰动、不同上覆水水深等条件下底泥盐分释放规律,探讨底泥盐分释放对水库水质的影响。结果表明,底泥盐分含量越大,Cl-单位面积释放量越大且与底泥盐分含量呈线性关系;相比于静置条件,扰动条件下底泥中的盐分更易释放到水体中,且释放量大;上覆水水深越深,对底泥产生的压力越大,越不利于底泥盐分的释放。通过分析计算可知,底泥盐分的释放对水库水质产生较大的影响,是水质咸化的重要因素。     

汽油/压缩天然气两用燃料发动机颗粒物排放特性研究

在某款1.4L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验,用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000r/min不同进气压力工况下,对汽油和压缩天然气（compressed natural gas, CNG）的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明,两种燃料的总体颗粒物数量（particle number, PN）和颗粒物质量（particle mass, PM）浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定,PN中核态颗粒物占比较大,在粒径约200nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导,因而其PM浓度比燃用CNG的大,其颗粒物的表面积浓度也更大,最大表面积浓度出现在颗径约100nm处。     

汽油机进气道及燃烧室结构优化与性能研究

通过优化进气道和燃烧室结构来提升某缩缸后排量0.375L的单缸汽油机的性能,达到小型强化的目的。利用CONVERGE软件对发动机进行不同气门升程下气道稳态数值模拟和3 000r/min满负荷工况下的瞬态燃烧过程模拟。分别提出4种进气道优化方案和3种燃烧室优化方案。综合考虑流量系数和滚流比,选取优化进气道方案A。采用方案A进气道,平均流量系数提升22.26%,平均滚流比提升14.41%。在选用进气道方案A的前提下,综合分析不同燃烧室方案下流场分布、混合气分布、温度分布、缸内压力和燃烧相关参数,最终确定燃烧室优化方案2的缸内流场分布、湍动能和混合气分布情况能增加火焰传播速度,缩短急燃期,指示功率较缩缸后原方案提升14.1%,动力性能达到缩缸前0.400L排量发动机的水平。