尾气余热利用换热器的设计和能耗分析

发动机尾气排放出的热量较多，占发动机燃料能量的35%左右，为提升系统的能量利用率，使用这部分热量对通入等离子体辅助氨燃烧裂解器的裂解支路中的氨气进行预热。采用常规的设计方法，根据设计要求，进行了尾气余热利用换热器的设计，通过该换热器将尾气余热传递给氨气使其在进入裂解器前能吸热升温到一定温度，从而减少等离子体辅助氨燃烧裂解器氨燃烧支路的氨气消耗量。通过能耗计算分析，该尾气余热换热器的投入使用，能回收利用尾气中的能量5.8kW，相当于减少燃烧的氨气量1.12kg/h，也即相当于每小时节省等离子体能量输出2.63MJ。     

掺氨燃烧对重型发动机性能的影响

基于单点喷射的重型天然气发动机做掺氨燃烧性能特性实验对比,设计了液氨汽化测试与氨气与天然气按比例混合的管路系统,运用性能特性标定的方法控制及其计算空燃比。结果表明：掺氨30%混合后的气体压力0.6MPa、温度20℃,外特性下功率扭矩增加,扭矩区间区分明显,排温降低5℃到20℃;进氨燃料的压力0.7MPa、温度14℃是临界状态,否则液氨汽化失效;标定实际空燃比为14、燃料当量比为0.9到1.1和扭矩的万有特性图;降碳量的比重随着掺氨比例的增加而增加。     

浅谈氢燃料发动机的异常燃烧

由于氢燃料发动机自身工作过程的组织不当,容易出现早燃、爆燃和回火等异常燃烧现象,导致发动机性能的急唰下降,甚至无法正常工作。在全面分析有关氢燃料发动机异常燃烧的研究成果的基础上,整理出氢燃料发动机异常燃烧的机理、特点和避免异常燃烧产生的方法,总结出早燃、爆燃和回火三者之间的关系,为进一步研究氢燃料发动机的正常工作提供了指导意义。     

双燃料发动机燃烧影响因素综述

近年来,双燃料发动机成为一个研究热点,由于一些含氧燃料不溶于或难溶于柴油,通常将其柴油共同应用在双燃料发动机中,双燃料燃烧模式作为一种替代传统柴油燃料燃烧的燃烧方式极具研究开发应用前景。本文主要以甲醇、乙醇和丁醇为例,通过对这三种含氧燃料的当前研究内容,分析对于双燃料发动机的影响因素,并为后续的研究提供理论依据。     

增压技术令发动机增色

一、增压器的应用价值 许多人都知道,汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。发动机刚刚问世时,完全依靠活塞向下运动时在气缸内造成的真空度吸入空气和燃油的混合气,这种发动机称为自然吸气发动机。但在发动机排量一定的情况下,若想提高发动机的输出功率,最有效的方法就是多提供燃料燃烧。然而,向气缸内多提供燃料容易做到,     

柴油发动机燃烧技术研究进展

介绍了柴油发动机缸内燃烧诊断技术的发展以及先进的低温燃烧(LTC)策略,包括均质压燃(HCCI)、预混压燃(PCCI)和反应活性控制压燃(RCCI)。低温燃烧策略有助于减少氮氧化物和颗粒物的排放并且会提高发动机效率,其面临的HC和CO排放问题可以通过柴油氧化催化加以控制。和其他低温燃烧策略不同的是,RCCI的燃烧相位可以通过高反应活性燃料和低反应活性燃料之间的混合比例来改变。     

LNG在汽车上应用的优势明显

正LNG在汽车上应用的优势明显。从经济性方面来看,液化天然气作为汽车燃料与石油燃料(柴油或汽油)相比,其价值成倍提高;从环保价值方面来看,液化天然气纯度高,不含HS等有害物质,汽车发动机燃烧后其尾气的污染物极少,是优质清洁的汽车燃料;从续航里程方面来看,液化天然气的密度大,其体积是气态天然气的1/625,提高了汽车燃料的装载量,增大了汽车的续行里     

两用燃料发动机噪声源特性的试验研究

以一台车用4缸汽油压缩天然气(CNG)两用燃料发动机为研究对象进行噪声源识别,测试工况为怠速工况、最大转矩工况与最大功率工况。首先测试发动机的1 m声压级,定位噪声最大的端面为发动机前端,再使用基于波束形成技术的声阵列系统对发动机前端和进气侧进行分析,分析结果表明汽油与CNG燃料主要噪声频段均位于1 000~2 000 Hz,进而识别出主要噪声源为链壳,通过振动测试验证了噪声源,并对两种燃料的噪声源特点进行了比较。研究表明波束形成技术在噪声源识别中具有快捷、直观的优点;两用燃料发动机CNG燃料怠速噪声较汽油燃料各对应面大5~7 d B,250 Hz以下的燃烧噪声是主要成因。     

发动机排气温度主要影响因素分析

发动机工质的燃烧过程是一个多变过程,燃烧过程的复杂性决定了燃烧模型的多样化。缸内混合气体温度流场的分布决定了发动机燃烧过程的特点及其放热规律,并相应影响了发动机的排气排放、经济性和动力性,因此,从燃料的性质入手,对其在发动机内部燃烧过程进行理论分析,从而对影响发动机排气温度的关键因素进行分析。最后得出影响发动机排气温度的主要因素及排气温度随着主要因素变化而变化的趋势,并为发动机排气温度试验提供理论依据。     

燃烧加热污染空气对超燃冲压发动机性能影响研究

针对燃烧加热地面试验设备存在的工质污染问题,采用数值模拟方法研究了燃烧加热污染空气对氢燃料超燃冲压发动机性能的影响。以飞行马赫数Ma=6.5,当量油气比ER=0.6为计算基准状态,分别对纯净空气和污染空气来流下氢燃料超燃冲压发动机的整机流场和性能进行了对比计算分析。燃烧化学反应模拟采用了改进的H₂/O₂七组分八方程模型,湍流模型为标准的 k-ε模型,并采用直连式燃烧室试验数据进行了数值方法的验证。研究结果表明:(1)相对于纯净空气来流,污染空气来流下的超燃冲压发动机推力和比冲均有所下降。(2)采用酒精燃烧加热器的前提下,来流参数匹配静温、静压、马赫数时,发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而匹配总温、总压、马赫数时相差最大。(3)来流参数匹配总焓、静压、马赫数的前提下,采用氢燃烧加热器时发动机性能与纯净空气来流下的结果最为接近,而采用甲烷燃烧加热器时相差最大。      

基于热力学模型的液化石油气发动机 燃烧放热及排放分析

通过燃用汽油及液化石油气的对比试验得出了两种燃料的对比燃烧特性,从而在燃烧机理上分析了其燃烧及排放特性。结论表明以汽油机改装的LPG(液化石油气)发动机自身带有一些缺陷,但通过改装及调试是可以获得较理想的动力性并改善排放指标的。     

等离子高温无氧燃料重整装置的开发及试验研究

设计开发了新型的高温无氧燃料重整装置及试验系统,该高温无氧重整利用发动机废气加热及等离子辅助加热的方式来实现,装置结构设计简单紧凑且无须催化剂的介入。等离子加热易于控制、传热面积小易于保温绝热,可减少能量损失。将正庚烷的重整产物引入发动机中成功实现了RM-HCCI(Reformed molecule homogeneous charge compression ignition, RM-HCCI)燃烧,将RM-HCCI和汽油均质压燃(Gasoline HCCI, G-HCCI)燃烧进行对比研究。研究表明,重整后的小分子燃料可延迟着火,传热损失率和排气损失率更低,可以获得更高的指示热效率。     

冲压发动机羽流温度 TDLAS 在线测量系统

为实现碳氢燃料冲压发动机羽流温度在线测量,以H_2O分子为目标组分,通过分子光谱仿真计算优选(7 444.352+7 444.371) cm~(-1)-(7 185.586 5+7 185.597 3) cm~(-1)谱线对,采用扫描波长直接吸收光谱-时分复用(SDAS-TDM)策略设计了用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量的可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)系统,并利用预混平面火焰炉验证了该系统测温精度,结果显示采用此系统对预混平面火焰炉高度1 cm处火焰温度测量结果与标准参考值相对偏差均在15%之内。在此基础上,将该系统应用于碳氢燃料冲压发动机羽流参数测量,通过交替调制1 392 nm与1 343 nm半导体激光器,测量调制激光经待测区域后的光强衰减信号,获得H_2O分子在(7 444.352+7 444.371) cm~(-1)和(7 185.597+7 185.597 3) cm~(-1)谱线吸收光谱,通过双线技术实现了发动机羽流温度在线测量,为碳氢燃料冲压发动机燃烧组织与性能评估提供重要参考。     

基于PCCI燃烧模式下的工况扩展实现途径及参数耦合关系

压燃式发动机燃烧过程和排放直接受到燃烧室内燃油与空气的空间与时间分布状况影响,而油气混合的状况与燃油喷射参数息息相关。燃油喷射参数是燃烧边界条件的一部分,因此燃油喷射参数的优化是实现优化燃烧进程,降低NOx和Soot等排放不可缺少的手段之一。利用发动机燃油喷射参数实时控制系统试验研究了燃油喷射参数对压燃式发动机燃烧及排放的影响规律。同时结合燃料特性与燃油喷射参数藕合对压燃式发动机预混合压缩着火燃烧过程的影响,探索燃料特性与燃油喷射参数协同控制实现压燃式发动机高效清洁预混合压缩着火燃烧的潜力。     

基于Fluent的预混燃烧分析

随着能源稀缺和环境恶化状况日趋严重,合理选择发动机燃料,合理组织燃料的燃烧,对提高发动机的动力性、经济性具有十分重要的意义。本文分析甲烷-空气预燃混合气及氢气-空气预燃混合气在高温燃烧器内燃烧时的燃烧压力、温度云图和产物分布图等,阐述燃空当量比、初始温度和初始压力对它们的影响,并利用已有试验数据进行了验证。     

液化石油气叉车的特点及应用技术

1.液化石油气叉车的特点 (1)大大减少了废气的排放。使用LPG(液化石油气)与汽油相比,CO的排放量减少80％,HC减少75％,NOx也有明显的下降。 (2)有利于改善发动机的润滑状况。使用LPG作燃料,进入发动机的混合气为干式混合气,不会稀释和劣化发动机机油,同时燃烧时极少积炭,因此,润滑状态     

碳平衡法汽车燃料消耗量检验仪油耗量校准结果不确定度评定方法

碳平衡法是根据燃料在发动机中燃烧后排气中的碳质量总和与燃料燃烧前的碳质量总和相等的质量守衡定律,间接并准确地测算汽车燃料消耗量的方法。碳平衡法汽车燃料消耗量检测仪广泛适用于汽车产品质量监督检验站、机动车检验检测机构和汽车生产企业。     

航天发动机燃烧实验的测控系统研究

根据航天发动机燃烧实验的高精度控制要求,研制了一套测控系统,旨在通过控制实验系统中燃料罐压力高精度控制发动机燃烧实验。以西门子公司的高性能S7-1500型PLC作为控制器,以WinCC组态软件作为上位机监控平台,实现对监控变量的高速度采集和控制。实验数据采集频率达到1 kHZ,满足燃烧实验数据采集和处理的要求。通过改进传统的PID控制算法,即加入BP神经网络的控制算法,实现对燃料罐压力的高精度、智能化控制。实验结果表明,经过优化的PID控制算法,能增强测控系统的自适应性,帮助其更好地控制燃料罐压力,从而实现对航天发动机燃烧实验温度的精准控制。     

二冲程润滑油与发动机的有害排放

燃料与润滑油是影响发动机排放的要素。对于二冲汽油机，润滑油与燃料混合，直接参与燃烧过程，其对发动机排放的影响更加直接。本文通过不同二冲程油对发动机排放性能的影响试验，提出了采用二冲程油来改善发动机排放的新途径。     

四冲程自由活塞天然气发动机研究

天然气成为未来汽车动力发展的主要来源。天然气具有资源丰富、燃烧清洁、经济性好等天然优势,可以作为动力装置燃料首选,而基于Atkinson循环的四冲程自由活塞式发动机,也有着燃烧适应性广、结构简单、热效率高等特点,为充分发挥二者优势,可以将二者结合应用到新型汽车动力装置研究当中。本文将主要探索研究四冲程自由活塞发动机,对其热力过程进行简要分析,探究该发动机优劣势。