碳粉粒度对腰果壳油改性PF基摩擦材料性能的影响

为研究碳粉粒度对腰果壳油改性酚醛树脂(PF)基摩擦材料性能的影响,采用热压成型工艺制备出4种不同碳粉粒度(48,25,18,9μm)的PF基摩擦材料,分别对摩擦材料的密度、硬度、压缩强度、冲击强度、热性能和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,碳粉粒度越小,摩擦材料的密度和硬度越高,力学性能越好,高温下的摩擦系数越稳定,且磨损率及200℃时的热膨胀系数越小,热稳定性能越好;当碳粉粒度为9μm时,摩擦材料密度为1.725 g/cm3,洛氏硬度值为92,压缩强度为109.8 MPa,冲击强度为3.72 k J/m2,350℃下的磨损率为1.12×10–7 cm3/(N·m),200℃下的线膨胀系数为1.55×10–5/℃,失重速率最大时的温度为441.3℃,750℃质量保持率为88.6%。摩擦材料中碳粉适宜的粒径为9μm。     

DOC/SCR对聚甲氧基二甲醚/甲醇双燃料发动机NOx排放的影响

为了控制双燃料发动机的NO_x排放,采用电控共轨柴油机在缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃甲醇预混气,实现双燃料燃烧模式。采用傅里叶变换红外光谱多组分测量技术,研究了柴油机氧化催化转化器(DOC)和选择性催化还原(SCR)催化转化器对PODE/甲醇双燃料发动机燃烧NO_x排放的影响规律。结果表明：随着甲醇比例的增加,低负荷时的缸内最高温度降低,高负荷时的缸内高温持续时间缩短,并且甲醇的加入使得发动机排气温度降低,最终导致双燃料燃烧生成的NO_x量降低,而m(NO₂)/m(NO_x)却显著提高。经过DOC催化后,PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下的NO_x排放量均有所增加,PODE/甲醇双燃料模式的NO₂与NO_x的质量比(m(NO₂)/m(NO_x))明显降低,而纯PODE压燃模式的m(NO₂)/m(NO_x)升高。PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下,当NH₃与NO_x的摩尔比(n(NH₃)/n(NO_x))为1.2时,SCR催化转化器对NO_x的转化效率达到最高(57.3%),进一步增加尿素喷射量会导致NH₃排放量明显提高。     

PODE/柴油混合燃料对共轨柴油机燃烧与排放特性的影响

按聚甲氧基二甲醚(PODE)占混合燃料体积分数为10%、20%和30%的掺混比,配制了PODE/柴油混合 燃料。在共轨柴油机上研究了PODE掺混比对PODE/柴油混合燃料燃烧和排放特性的影响。结果表明,在 额定转速100%负荷时,与柴油相比,不同PODE掺混比PODE/柴油混合燃料的滞燃期缩短,缸内最大爆发 压力升高,放热率峰值降低;一氧化碳（CO）体积分数分别降低了13.1%、16.6%和21.3%,未燃碳氢 （HC）体积分数分别降低了17.7%、24.1%和26.2%,排气烟度分别降低了29.6%、44.8% 和75.8% ;但是碳氧化物（NOx）体积分数分别增加了2.0%、7.4%和9.5%;颗粒物数量峰值依次分别增加了16 .8%、30.8%和55.1%。在额定转速25%负荷时,不同PODE掺混比PODE/柴油混合燃料与柴油相比,CO体 积分数分别降低了12.4%、16.3%和20.8%,HC体积分数分别降低了14.5%、21.6%和24.1%,排气烟 度分别降低了28.0%、44.0% 和76.0%,但NOx体积分数分别增加了7.7%、10.4%和16.2%。核模态 颗粒物数量峰值分别增加了143%、269%和335%;而积聚态颗粒物数量峰值分别降低了15.4%、24 .0%和44.5%。     

预混合气浓度和温度对DMCC发动机运行边界的影响

以大柴DEUTZ-BM6F1013发动机的燃烧室为原型,采用FORTé程序包建立了缸内燃烧的三维CFD模型.通过不同条件下模型计算值与试验值的对比验证了模型的正确性.基于纯柴油模式(1,000,r/min、100,N·m)工况点,计算了不同初始温度、初始甲醇混合气浓度下缸压的变化情况,结果表明:柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)模式随预混合气浓度和温度变化的运行边界可分为失火、爆燃和早燃3个区域.在失火和早燃区域,预混合气浓度的极限值均较低,热效率不高,且存在停转的风险,不利于发动机安全可靠的运行;在爆燃区域,预混合气浓度的极限值受最大爆发压力的限制,可以维持较高的数值,且该阶段燃烧稳定,发动机热效率高.因此,进一步提高DMCC模式的掺醇比,应考虑使发动机运行在进气的中高温范围.     

甲醇低压喷射射流特性试验

在定容弹上利用高速摄影进行不同背压下3种喷油器的甲醇低压喷射射流特性试验。测量3种喷油器不同背压下单次喷射的甲醇质量。使用Matlab软件对数字图像进行后处理,测取射流贯穿距离和射流锥角。结果表明,甲醇射流的贯穿距离、射流锥角和单次喷射的甲醇质量随背压的增加而减小。当背压增加到0.15 MPa以上时,射流贯穿距离快速减小。在喷射初期,射流的锥角较大,随着射流的发展,锥角以波动形式向减小方向变化,最后趋于3.8°。3种喷油器的质量流量随背压的变化符合伯努利方程的变化趋势。2孔和4孔喷油器的质量流量比伯努利方程的理论计算数值大。当背压达到与喷射压力相同的0.3 MPa时,3种喷油器喷射的甲醇质量随喷射时间的增加趋于定值。     

进气前处理实现柴油机超低排放的途径

在一台电控高压共轨发动机上采用进气歧管喷射掺水乙醇(水的体积分数为30%)的方式并应用柴油/乙醇组合燃烧(DECC)方法,对其开展进气前处理的研究.研究发现,与燃用纯柴油的原机相比,采用喷乙醇的进气前处理方式,能够大量减少氮氧化合物(NOx)排放和一氧化氮(NO)排放,二氧化氮(NO2)排放仅在低负荷时有所增加,到中高负荷时即大幅度减少至与原机相近;同时排气烟度得到了改善;进气喷乙醇的方法会引起碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放增加,但是这可以通过在排气管上安装氧化催化转化器(DOC)得到解决,其催化效率在96%以上.对采用进气喷乙醇方法的非常规排放的检测表明,甲醛和乙醛排放高过原机,但是经过DOC催化处理,消除率在91%以上.此外,进气喷醇的前处理方法可以在中高负荷时明显减少有效燃油消耗,显著提高有效热效率.     

铁基燃油添加剂对共轨柴油机燃烧与排放特性的影响

按Fe元素质量分数分别为200、400和600 mg/kg的比例将Fe基燃油添加剂(Fe FBC)添加到柴油中,制备得到分别命名为Fe200、Fe400和Fe600的3种Fe-FBC燃油样品。基于热重实验平台在氧化氛围下对Fe-FBC燃油及其燃油颗粒进行热重特性研究,分析燃油中Fe含量与燃油特征温度的关系,研究Fe-FBC燃油的蒸发特性;探究Fe含量对颗粒氧化特性的影响,并计算颗粒反应活化能。基于发动机台架试验分析Fe含量对燃油缸内燃烧与排放性能的影响规律。结果表明：随着Fe-FBC燃油中Fe含量的增加,燃油起始燃烧温度降低,质量损失率峰值温度向低温区域偏移;与纯柴油相比,柴油机在额定工况燃用Fe-FBC燃油时,滞燃期缩短,缸内最大燃烧压力略有上升,放热始点提前,燃烧持续期缩短,HC与CO排放均呈下降趋势,NOx排放变化不明显,3种Fe-FBC燃油的烟度排放分别降低了13.7%、20.4%和24.0%。颗粒热重实验中,随着Fe-FBC燃油中Fe含量的增加,氧化初始反应温度分别降低了75.1、107.3和128.4 ℃,质量损失峰值温度分别降低了80.3、112.0和122.7 ℃,颗粒的反应活化能分别降低了45.2%、63.3%和65.5%。     

麦秸秆/聚丙烯发泡复合材料的热稳定性与微观结构

为探讨发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)添加量对麦秸秆/聚丙烯(PP)发泡复合材料的热稳定性、微观结构以及化学结构的影响,采用TG-DSC、FTIR和体视显微镜分析了麦秸秆/PP发泡复合材料的热稳定性、化学结构和微观结构,并测定了复合材料的线性膨胀系数、导热系数、表观密度和力学性能。结果表明:AC添加量及其热分解程度均对麦秸秆/PP发泡复合材料的热稳定性、泡孔结构和热膨胀性能影响显著;当AC添加量为1.0wt%时,其热分解程度最高,复合材料具有较好的热稳定性,泡孔结构均匀,麦秸秆与基体界面稳定,线性膨胀系数最小。所得结论表明,当AC添加量为1.0wt%时,麦秸秆/PP发泡复合材料具有较好的综合性能。      

乙醇圆柱射流雾化破碎过程的PIV试验研究

在喷雾容弹上利用PIV激光测试系统,研究了容弹背压、容弹温度和喷射脉宽对乙醇圆柱射流破碎雾化的影响。试验结果表明：容弹背压升高,乙醇圆柱射流贯穿距离减小,射流锥角变大;温度由20℃变为60℃时,乙醇运动黏度变小,射流贯穿距离增大,射流锥角略有增加;喷射脉宽的改变对乙醇圆柱射流贯穿距离和射流锥角影响很小,然而大脉宽的乙醇射流雾化困难。     

百菌清对麦秸秆／PP复合材料耐腐蚀性能的影响

研究了百菌清作为抗菌剂对麦秸秆／PP复合材料耐腐蚀性能的影响,制备5种百菌清含量的麦秸秆／PP复合材料,参照ASTMG21—96对复合材料进行腐蚀实验,并测试腐蚀后麦秸秆／PP复合材料的力学性能、吸水性能、色差以及表面微观结构。结果表明：百菌清添加量为1．25％时,腐蚀后麦秸秆／PP复合材料的综合性能较好,与不添加抗菌剂的复合材料相比,弯曲强度、弯曲弹性模量、拉伸强度、冲击强度分别提高了13．71％,54．91％,10．46％,47．53％,吸水192h的吸水率降低了23．69％,腐蚀前后色差值则减小了11．56。