柴油机部分均质预混燃烧模式下混合与化学控制参数对指示热效率的影响

基于部分均质预混燃烧(PPC)的柴油机研究开发和优化了一种混合燃烧控制策略,在平均指示压力(IMEP)高达1.1,MPa的负荷范围内实现了高的指示热效率以及超低排放.燃烧过程中的混合与化学控制参数包括了喷油定时、喷油模式(如多脉冲喷射)、增压压力、EGR率以及进气气门关闭定时等,通过优化耦合以上控制参数可以优化控制当量比与温度的变化路径,从而避开NOx与碳烟(Soot)生成区.基于热力学第一定律,通过能量平衡的分析方法研究了混合与化学控制参数对热效率的影响.研究表明,相对于排放而言,热效率受控制参数的影响更加敏感.     

Thermodynamic Analysis and Comparison of Performances of Air Standard Atkinson,Otto, and Diesel Cycles with Heat Transfer Considerations

This paper focuses on the overall performances of Otto, Atkinson, and Diesel air standard cycles. This study compares performance of these cycles with regard to parameters such as variable specific heat ratio, heat transfer loss, frictional loss, and internal irreversibility based on finite‐time thermodynamics. The relationship between thermal efficiency and compression ratio, and between power output and compression ratio of these cycles are obtained by numerical examples. In this study, it is assumed that during the combustion process, the heat transfer occurs only through the cylinder wall. The heat transfer is affected by the average temperature of both the cylinder wall and the working fluid. The results show that for each cycle, with the increase of the compression ratio in the specific mean piston speed, power output and thermal efficiency first increase and after reaching their maximum value, start to decrease. The results also indicate that maximum power output and maximum thermal efficiency of an Atkinson cycle could be higher than the values of these parameters in Diesel cycle and Otto cycle in the same operating conditions. The maximum power output and the maximum thermal efficiency of the Otto cycle have the lowest value among studied cycles. By increasing the mean piston speed, power output and thermal efficiency of Atkinson, Diesel, and Otto cycles start to decrease. The results of this study provide guidance for the performance analysis and show the improvement areas of practical Otto, Atkinson, and Diesel engines.     

点燃式发动机紊流型燃烧室的设计与研究

摘要本文提出了一种组织点燃式发动机稀燃速燃的紊流型燃烧室,在一台自行设计改装的单缸试验机上对浴盆型、碗型、火球型、紧凑型、紊流型等五种燃烧室进行了对比试验研究,获得了采用不同燃烧室时发动机的性能、排放指标和燃烧特性参数,结果表明采用紊流型燃烧室时发动机具有最佳的综合性能指标,外特性燃油消耗率曲线平坦,最低油耗率为260g/(kW·h),HC、CO排放下降,动力性能和操纵性能得到改善.     

Fluent在非常规内燃机设计中的应用

简单介绍典型非常规内燃机的工作原理及独特结构;计算方法的进步和计算机技术的快速发展促进了计算流体力学在内燃机研制中的应用,减少了实验工作量,降低了研究费用,缩短了研发周期,Fluent软件突破了内燃机专用软件中对内燃机结构的限制,提供了用户自定义函数这一用户接口,为非常规内燃机的瞬态数值仿真计算提供了平台。非常规内燃机为提升内燃机热效率提供了发展思路,在非常规内燃机开发中应用Fluent进行数值模拟可加快研发进程。     

燃气-蒸汽联合循环热效率关于耦合参数的关系式

在考虑实际影响因素的前提下,推导出燃气轮机热效率关于耦合参数的关系式。以三压有再热余热锅炉的燃气-蒸汽联合循环为例,推导出非补式余热锅炉型蒸汽轮机热效率关于耦合参数的关系式,在此基础上得到了燃气-蒸汽联合循环热效率关于耦合参数的关系式。为研究燃气-蒸汽关于耦合参数的优化研究提供理论依据。     

气体燃料对内燃机充气效率的影响

气体燃料作为能源替代应用于内燃机时,会因其组分、温度的原因对内燃机充气效率产生影响。讨论了四种气体燃料对内燃机充气效率的影响,并基于一些基本假设,从理论上计算了影响的程度。结果表明,LPG燃料对充气效率的影响较小,氢气较大;气体燃料掺燃量越大,对充气效率的影响越大;过量空气系数大的内燃机所受到的影响较小。研究的四种气体燃料因温度对充气效率无影响或影响较小。     

加热器端差对机组热经济性影响的改进计算模型

基于热力系统矩阵方程理论,针时不同型式的加热器,推导出了加热器端盖对机组功率增量及吸热量增量的计算公式,并建立了N300-16.7/537/537机组各级加热器端盖对循环效率影响的数学模型。经实例计算表明:该模型具有结果准确、使用简便、通用性强等优点,尤其适用于机组运行经济性在线监测系统。     

闭式注蒸汽燃气轮机循环热效率的估算方法

将实际循环在循环完善程度和设备完善程度方面与理论的卡诺循环进行对比,通过循环的特性参数估算出闭式注蒸汽燃气轮机循环的热效率,并在此基础上给出了中冷,再热和燃煤气的闭式注蒸汽循环热效率的估算公式,同时分析了循环系数和完善系数对循环热效率的影响。     

中间再热式汽轮机理想循环热效率定义方法的改进

针对常规的汽轮机理想循环热效率受到汽轮机本体相对内效率的影响而不能准确反映汽轮机回热系统运行热经济性的问题,对汽轮机理想循环热效率定义方法进行了改进,并对改进后的汽轮机理想循环热效率进行了分析。指出改进后的汽轮机理想循环热效率不仅能准确反映汽轮机回热系统运行经济性的变化,而且不受汽轮机本体相对内效率的影响,从而更适合于对汽轮机的热经济性进行诊断。     

甲醇燃料-地沟油双燃料燃烧热效率研究

甲醇燃料、地沟油以及甲醇燃料-地沟油加热装有20 kg水的铝锅进行实验研究。通过实验以及在模型计算下,改变双燃料的热值,分别分析相应的热效率变化规律。研究表明:双燃料热值低于18.85 MJ/kg时,双燃料热效率随着双燃料热值的增加而迅速增加;在双燃料热值高于18.85 MJ/kg时,双燃料热效率达到峰值38.31%,此后变化很小。理论计算热效率亦随着双燃料热值增加而增加;而双燃料热值在大于18.85 MJ/kg后,理论热效率值仍然缓慢增加且并未达到峰值。