基于氢燃料的船舶动力研究与应用

传统能源不可再生且燃烧后的产物会对环境造成破坏,开发新型能源迫在眉睫.氢燃料的能源转化率较高且燃烧后的产物不会污染环境,氢燃料内燃发动机是在传统石油化燃料内燃机的基础上进行的优化设计,节省研发设计周期和成本是船舶新能源动力系统的不二选择.     

新型的燃烧测量技术——激光流速计

由于世界上能源危机和公害问题日益严重，迫切要求研制出低污染、低油耗的内燃机。为此目的，首先对决定内燃机燃烧过程的基本因素应有充分了解。这些因素包括：气缸内空气流动、燃烧喷雾状况、空气和燃料的混合气形成情况、火焰温度分布等。这些因素的定量描述需要新型高精度计测技术，如激光流速计、全息照相术、喇曼光谱等。     

内燃机激光多点点火技术研究进展

稀薄燃烧能够提高内燃机的热效率并降低污染物的排放, 但稀薄燃烧的火焰传播速度慢且在高压下易出现局部淬火现象。激光诱导火花点火能够有效解决燃料在低当量比和高压下燃烧遇到的问题，此外激光点火能够实现多点点火从而缩短燃烧时间并增大燃烧室压力, 相较于传统的电火花塞点火技术具有很大优势。锥形腔、衍射透镜、空间光调制器和达曼光栅均已被用于实现多点激光诱导火花点火。归纳了多点激光诱导火花点火的几种技术途径，讨论了内燃机多点激光诱导火花点火的研究状况和最新成果。对实现多点激光诱导火花点火的几种方法进行了评价，并指出了每种方法在多点激光诱导火花点火中的优势和需要解决的问题。在此基础上，对内燃机激光多点点火技术的研究前景进行了展望。     

变频器在混合燃气加热锅炉控制系统中的应用

燃气加热锅炉的燃料是天然气、各种煤气（如高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气）等。在燃烧过程中，如果空气燃料比配合不恰当，不完全燃烧的结果会导致将残留燃料随燃烧后的废气排放至大气，造成不可再生资源的浪费，更严重的后果是严重污染了大气。利用变频器的优良跟踪特性，将变频器技术与智能控制技术相结合，可以比较好地解决优化空气燃料比的问题。     

内燃机燃用水煤浆获得成功

COOPER能源服务公司最近完成了小型内燃机燃用水煤浆的初步试验。该项目的目的是对先进的燃煤内燃机联合循环系统进行示范。实验结果证明,3种水煤浆可在6缸内燃机中燃烧,且燃烧状况良好。目前研究人员正进一步研究内燃机的耐磨性和可靠性。这种燃煤内燃机技术主要用于小型电厂,一般指机组能力在10～100 MW的电站。 该系统选用两段洗煤、烟气干洗、选择性催化还原系统     

基于回溯剪枝算法的燃烧反应路径可视化分析

为响应国家节能减排改善环境质量的号召,我国汽车产业节能减耗势在必行,提高内燃机燃烧效率,降低尾气有害物排放是其中强有力的手段,目前针对内燃机内部燃烧反应的研究多是基于反应分子动力学用大规模分子并行模拟器（LAMMPS）进行燃烧模拟实验,但由于内燃机内部燃烧反应是极为复杂的链式反应,后期实验数据非常庞大,且其中有大量的重复数据和异常数据。人工进行数据清洗并统计结果要消耗大量的时间和精力,错误率还高,严重耽误实验进程。本项目的开发即是希望通过计算机代替人工,用程序实现内燃机内部燃烧反应后期数据清洗的自动化,并运用回溯剪枝算法处理技术和数据可视化技术,将原本繁杂抽象的数据以图表的形式直观显示,简化人工操作,在缩短数据处理周期的同时降低错误率,对推进内燃机内部燃烧反应的相关研究有重要意义。     

柴油机共轨电控喷油系统软件设计探析

新能源不断的开发并使用,但石油仍然是21世纪的主要燃料。而内燃机中的共轨电控喷油系统由于它的能柔和燃烧、噪音低、排放量小并且能够实现多次喷射的优点,成为未来内燃柴油机喷油系统的主要研究对象。本文首先介绍了柴油机共轨电控喷油系统的发展历史,然后重点对共轨喷油系统软件开发设计作了探讨说明。     

激光光谱学的应用:Ⅲ 燃烧诊断

1引言[1～3]煤炭、石油、天然气及其他燃料在把温暖、光明和力量带给人类的同时，也严重地污染着大气、影响着全球的气候变化甚至一个国家的政治和经济的发展。因此，燃烧过程的诊断和控制构成了燃烧科学的重要内容。现在，每当人们提到燃烧科学时，总是将经济效益、安全和环境保护等问题放在一起加以考虑。前两个问题可以通过优化燃烧设备设计、改进燃料配方、采取节能措施以及光学成像的方法来解决，而最后一个问题则是要靠提高燃烧诊断水平和控制燃烧过程的精密技术来解决。研究人员认为：传统的测量科学限制了燃烧诊断科学的发展，而激…     

寻求碳封存

继续使用煤和其他化石燃料而不引．起灾难性气候变化的一个方法是，捕捉燃烧这些燃料所产生的二氧化碳，然后将其泵入地下永久储存起来，这个过程叫做碳封存。     

用激光研究发动机的燃烧过程

当前内燃机的发展达到了很高的水平，这主要表现在,有害物质散发量不断减少,燃料用量日益降低。然而从事研究和开发工作的工程师至今仍不得不把发动机的“生活表现”(包括燃料混合程度、废气成分、功率的发挥、旋转自由度等)作为研究的对象。     

宽频谱红外上转换材料CaS:EU,Sm的快速合成及表征

分别以尿素、甘氨酸及二者一定比例混合体作为有机燃料，采用低温燃烧法快速合成了宽频谱红外上转换发光材料CaS：Eu，Sm，反应时间为2～3min，产物为红色疏松多孔的超细粉末。研究了燃料种类、燃料用量对于燃烧反应现象、燃烧产生的气体量及终产物表观状态的影响；研究了辅助氧化剂用量对于燃烧反应的影响。X射线衍射（XRD）物相分析表明样品为面心立方CaS晶格结构。光谱分析表明样品在800-1600nm之间具有宽频谱红外响应效应，上转换发光峰值波长位于655nm，对应于Eu^2＋离子的4f^65d→4f^7（^8S7/2）跃迁。     

气动CO2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2激光器的小信号增益系数。实验发现,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达0.62m-1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比,对实验结果进行了分析,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2激光器的一种比较理想的燃料。     

快点火可能为聚变提供快捷途径

激光聚变快点火方案是劳伦斯·里弗莫尔国家实验室于8年前提出的，其法是将聚变燃料压缩至高密度和将其加热至高温度分开，并用超强超短脉冲激光点燃。英日联合研究组对此法进行了长期研究，于2002年8月29日发表文章，详述其实验结果，认为此法可以实现聚变点火，可能为聚变能提供一条较为快捷、价廉的途径。卢瑟福·阿普尔顿实验室物理组组长Peter Norrey说，一般的装置与汽车所用的内燃机相似。“对燃料进行周期性压缩，放入一个火花以点燃聚变燃料，燃料爆炸，释放能量。”证明此方案可能的难处在于发现一种方法使点火激光束接近被压缩…     

燃烧室模糊自动控制系统的实践

该应用主要研究分析实践了竖炉燃烧控制的原理及其特点,确立了基于Visual Basic6.0语言编程环境下模糊数学矩阵模型和PID结合的竖炉燃烧控制策略。最终提高了燃料的利用率,同时也达到了提高燃料空燃比的目的,实现燃料在燃烧过程中的基础自动化和多变量联合控制,使得竖炉然自动控制和生产指标进一步优化。     

气动CO_2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2 激光器的小信号增益系数。实验发现 ,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达 0 .62m- 1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比 ,对实验结果进行了分析 ,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2 激光器的一种比较理想的燃料     

内燃机燃烧的CARS研究

相干反斯托克斯喇曼光谱学（CARS)作为一种有高度空间和时间分辨率的无扰动测量技术，已日益得到人们的承认，并作为研究活塞式内燃机的燃烧过程的一种非常有用的工具。     

某钢厂煤气锅炉燃料切换方法的调整

某钢厂低压锅炉自1985年投产以来,投停燃料或切换燃料过程中,一直采用的是日方操作手顺书上规定的,先投入下段所需燃料的燃烧器,再投入上段所需燃料的燃料器,然后停用上段已不再需要的燃料燃料器,再停用下段已不需要的燃料燃烧器的操作方法。这样往往会引起短时间炉内燃料量热值及品种燃烧过多,引起炉内燃烧变化剧烈,造成主汽压力过高,炉膛压力波动,炉内燃烧严重缺氧,风量调节过慢,主汽温度变化过大,汽包水位急剧上升,水循环加快等后果,而且某钢厂低压锅炉燃料切换操作频繁,长此以往会降低锅炉使用寿命。     

激光聚变的热核燃烧

向心爆炸小丸聚变通常是指通过激发燃料小丸的微型爆炸试图获得受控热核聚变这一整类实验。期望由激光、加速电子束或加速离子束轰击燃料小丸引起向心爆炸来产生爆炸。预期这样压碎的小丸将引起燃料物质中心表征“热核燃烧”的温度和密度。这一状态在氢弹中发现，是任何受控聚变系统所要求的。     

生物柴油-乙醇-柴油混合燃料的燃烧过程模拟与分析

为了研究生物柴油-乙醇-柴油混合燃料的燃烧特性,使用AVL-FIRE软件对纯柴油和B30E10(含30%体积分数的生物柴油,10%体积分数的乙醇和60%体积分数柴油的生物柴油-乙醇-柴油混合燃料)的缸内燃烧和喷雾过程进行模拟分析,将燃烧室进行切片,比较了两种燃料的速度场、压力场和温度场变化及变化规律。研究结果表明:在燃烧初期,B30E10燃烧比柴油慢,随着燃烧的进行,当燃油堆积于燃烧室凹槽后,B30E10在缸内的燃烧速度、压力和缸内温度均比柴油低。     

人工神经网络在甲醇发动机中的应用研究

在四缸柴油机的进气管上安装喷嘴来喷射甲醇,实现甲醇一柴油混合燃烧模式。试验通过燃烧甲醇-柴油和纯柴油混合燃料两种模式进行对比。然后用Levenberg-Marquardt（LM）算法来预测发动机分别燃烧甲醇-柴油混合燃料和纯柴油的BSFC（制动燃料消耗率）,CO（碳氧化合物）和HC（未燃烧碳氢化合物）等废气排放特性,以及AFR（空燃比）,并与实际测得数据进行对比分析。试验结果表明,LM的学习能力对BSFC,CO,HC和AFR的预测是相当有效,而且和纯柴油相比,甲醇改善了排放特性。