GDI汽油机混合气形成和碳烟生成过程的三维数值模拟

缸内直喷汽油机(gasoline direct injection,GDI)的颗粒物排放问题越来越引起人们的重视。为解析GDI汽油机缸内碳烟生成机理,文中提出了一种改进的两步法碳烟模型,将该模型应用于Kiva-Chemkin软件中,对一款典型GDI汽油机的喷雾碰壁、混合气形成、燃烧和碳烟生成过程进行了三维计算流体力学(CFD)数值模拟。结果表明,GDI汽油机的碳烟主要源于缸内油气混合不均、壁面油膜的燃烧即池火燃烧。在均质混合气工作模式下,增加喷油提前角可使燃油雾化更好、油气混合均匀,从而降低碳烟生成。但如果喷油提前角过大,会导致喷雾碰壁,引起碳烟生成量急剧增加。在分层混合气工作模式下,碳烟主要来源于局部浓区。过早喷油不利于产生喷雾诱导的滚流,不利于油气均匀混合,会产生局部燃油浓区,从而导致缸内碳烟生成量较高。结果表明,文中提出的碳烟模型可较好地预测缸内碳烟生产过程。     

大容量兆瓦级发电氢内燃机关键技术介绍

为了提升大容量兆瓦级发电氢内燃机的动力性能，防止早燃、回火和爆震等非正常燃烧现象的发生，从氢气喷射技术、燃烧策略和空燃比控制策略、废气再循环技术、涡轮增压技术、氢气喷嘴技术和尾气后处理技术等方面，对氢内燃机的关键技术进行详细的分析。结果表明：大容量兆瓦级发电氢内燃机目前广泛应用的进气道喷射技术存在内燃机动力性差的弊端，采用缸内直喷技术可以有效提升动力性能，降低回火风险；采用稀薄燃烧可以降低爆震的风险；采用成熟的氨(NH₃)-选择性催化还原(SCR)尾气后处理技术可以降低氮氧化物(NO_x)的排放。     

492Q汽油机运行经济性研究

本文针对４９２Ｑ汽油机运行经济性问题进行了较为深入的研究。提高平均有效压力Ｐｅ是改善汽油机燃油经济性的有效措施，合理组织燃烧过程和改善换气过程是提高汽油机经济性能指标的基本途径。对４９２Ｑ汽油机燃烧室、进气系统进行改进设计后，该机经济性能指标得以显著提高。     

新品看台

方太JZY/T/R-HA2G燃气灶应用方太高效直喷燃烧技术,这款燃气灶从280W到4100W都有完美火力表现。直喷燃烧技术解决了气压波动影响火焰质量的问题,让JZY/T/R-HA2G燃气灶火力持久强劲,热效率高达60%,CO排放小于300ppm,真正实现了大火够猛、小火够稳,无论爆炒煎炸,还是炖汤煮粥,这款燃气灶能满足任何烹饪手法所需的火力要求。     

缸内直喷汽油机排放颗粒有机物特征及影响因素分析

机动车排放颗粒物是我国城市大气PM_(2.5)重要来源。缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)汽油机具有油耗低、CO2排放低等优点,将成为未来汽油车发展方向。然而GDI汽油机颗粒物排放高,造成的环境影响值得关注。有机物(organic matters,OM)是大气颗粒物的重要组分,有着重要的健康效应和气候效应。其中可以定量检测的部分颗粒有机物(particulate organic matters,POM)有着较好的源指示作用。通过台架实验研究了GDI汽油机排放PM_(2.5)中POM的组成、排放因子等的特征,以及转速、负荷、催化剂等因素对POM组成的影响,给出汽油机排放POM源谱。定量颗粒有机物的总质量分别可以占到总有机物OM和PM_(2.5)质量浓度的14%~56%和7%~44%。多环芳烃、正构烷烃、正构烷酸、芳香酸、二元羧酸是最主要的物种。POM排放因子随转速增加而增大,对于中、低转速,POM排放因子随着负荷的增加呈现出先降低后增加的趋势;在高转速时,POM排放因子随着负荷增加而增加。三效催化剂对颗粒有机物的排放的削减作用可达到19%~64%。我国汽油车排放POM源谱与国外源谱有差异。采集和测量我国实地源样品,得到符合我国实际情况的汽油车POM源谱,对于解析我国大气颗粒物来源中的汽油车贡献至关重要。     

天然气发动机燃烧性能模拟分析

运用AVL-BOOST软件分别建立天然气发动机和汽油机的燃烧模型,确定了两种燃料发动机的低热值和空燃比等参数后,进行了模拟分析。模拟结果表明,在同样的压缩比情况下,天然气发动机的动力性低于汽油机;天然气发动机的扭矩略低于汽油机,汽油机的加速性能和爬坡性能更好;天然气发动机的压力升高率低于汽油机,天然气发动机运转时噪声低,舒适性好;天然气发动机的放热率低于汽油机,天然气发动机的指示热效率比汽油机高,所以天然气发动机更经济;天然气发动机尾气中的CO、NOx和HC均低于汽油机,天然气发动机对环境的污染小。     

尿素直喷在燃气蒸汽联合循环机组上的应用

对采用尿素制氨方式进行脱硝的燃气蒸汽联合循环机组来说,尿素热解需要的温度条件制约了燃气轮机快速启动调峰的特性。本文介绍了尿素直喷系统首次在燃气蒸汽联合循环机组上实际应用特点,简要说明了在运用该技术时需要注意的事项,首先通过合理的喷枪布置方式与专用的喷枪结构形式,保证尿素的雾化效果及炉膛内氨气分布的均匀性,最后通过数值模拟进行优化调整,使尿素直喷满足脱硝效率大于85%的技术要求。从系统配置、运行维护的角度与传统尿素热解炉系统对比,燃气蒸汽联合循环机组采用尿素直喷系统,具有系统简单、占地面积小、工程造价低、运行可靠性高、经济效益好等优点,推广前景良好。     

国际新闻

NI直喷驱动系统实现智能供油 美国国家仪器公司（简称NI）近日发布了NI直喷驱动系统,这是一款可立即使用的完整发动机控制解决方案。     

富氧燃烧电站锅炉运行监控分析

为了验证富氧燃烧技术的可行性、运行的安全性、装备的可用性以及系统的可靠性,采用特征对比、定性分析的方法,对传统空气燃烧系统、国内已有富氧燃烧示范项目工程系统的组成和结构特点以及实际运行过程经验进行分析,提出富氧燃烧系统区别于空气燃烧的主要技术特点和运行监控要求。     

燃煤电厂SCR脱硝系统尿素热解制氨技术节能改造

针对选择性催化还原脱硝系统尿素热解制氨工艺能耗大、运行费高问题,总结提出以烟气换热器技术或尿素溶液直喷技术取代天然气/柴油燃烧器或电加热器技术,在不降低系统可靠性前提下,极大降低了脱硝还原剂制备系统运行费用。理论分析及实际改造工程性能测试数据表明,此改造项目节能效益巨大,具有可观的经济价值、环保价值。但是尿素溶液直喷技术目前无法解决氨气与烟气混合难度大、混合气体烟尘浓度高等难点,而烟气换热器技术在可靠性、成熟度方面更具优势,前者有待进一步发展。若相关电厂计划进行尿素热解脱硝技术的节能改造,须根据机组设备、场地、煤质等具体因素进行分析、计算,选择最佳的节能改造技术路线。     

非平衡等离子体燃烧强化

为了引起我国对非平衡等离子体燃料强化技术研究的重视并促进该技术的发展,介绍了脉冲电晕放电和介质阻挡放电产生的非平衡等离子体对燃料或者可燃混合气活化作用的基本原理和特点,综述了国内外研究现状,并展望了其应用前景。     

声学典型分析理论及内燃机电站低噪声控制统计能量分析法模型

有限元分析法、边界元分析法及几何声学分析法在内燃机电站的低噪声计算中已经得到应用，但存在局限性。介绍了声学分析计算的基本理论，并建立了基于统计能量分析（SEA）法的内燃机电站低噪声分析模型，指出了SEA是低噪声电站振动与噪声分析的新方法。     

声学典型分析理论及内燃机电站低噪声控制统计能量分析法模型

有限元分析法、边界元分析法及几何声学分析法在内燃机电站的低噪声计算中已经得到应用,但存在局限性。介绍了声学分析计算的基本理论,并建立了基于统计能量分析(SEA)法的内燃机电站低噪声分析模型,指出了SEA是低噪声电站振动与噪声分析的新方法。     

An energy-efficient autonomous energy supply system based on an external combustion engine

Simultaneous production of electrical and thermal energy on cogeneration plants allows to use fuel energy resources in autonomous power supply sources effectively. Application of external combustion engines, which have several advantages over other types of heat engines, is a possible way to improve cogeneration plants. Cogeneration plants based on external combustion engines represent a complex of interrelated subsystems. The main purpose of this publication is to show a possible structure of an electric subsystem. A general functional diagram of the cogeneration system and a diagram of its electrical component taking into account the features of the rotary-vane external combustion motor are presented. A permanent magnet synchronous motor and dc/dc converter are used to provide the operating modes of the energy system.     

燃料电池在电动汽车中的应用前景

以石油燃料为动力的汽车,其尾气是空气污染的主要来源,以充电电池为动力的电动汽车是解决汽车尾气污染的途径之一.目前,由于充电电池贮能量比内燃机低而使电动汽车数量仍然很少.燃料电池是未来最有希望替代内燃机的汽车动力,它的运行效率高,能够使用甲醇、乙醇、天然气或氢气等非石油基燃料,还可以显著改善排气质量,减少大气污染.可用于电动汽车的燃料电池类型有磷酸型燃料电池、离子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池.本文对上述燃料电池的原理和性能作了详细介绍,对世界各国的研究开发活动作了介绍.     

Cylinder pressure sensor‐based real‐time combustion phase control approach for SI engines

As one of most effective factors affecting the economy and emissions of internal combustion engines, the combustion phase can maximize performance by tracking its optimum reference. In this study, the combustion phase indicator CA50 is employed for the combustion control of spark‐ignited (SI) engines with the application of a cylinder pressure sensor. In order to suppress the influence of cylinder pressure variation on CA50 measurement, a moving average method is used to stabilize CA50 calculation, and based on measured CA50, a linear autoregressive model is obtained by identification, which depicts the relationship between spark advance and combustion phase. Then, a closed‐loop controller is synthesized for CA50 regulation, including both feedforward and feedback channels. Finally, the proposed strategy is validated by experiments on an SI engine. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

传热对空气标准内燃机循环性能的影响

用有限时间热力学方法分析空气标准混合加热内燃机循环的性能，导出考虑传热效应下循环的功、效率与压比的关系，并得出功与效率的关系和最大功输出时的效率。给出了较为详尽的数值计算结果，它们对实际内燃机性能的评估及改进有一定的指导意义。     

Electromagnetic unit with improved dynamic characteristics

A new design of an electromagnetic unit with improved dynamic characteristics and the procedure for its control have been developed. Electromagnet of the new design controlled by the procedure proposed in the article can be used in the control system of internal combustion engines in automobiles.     

Long-term firing tests of the nozzles of rocket engines made on the basis of carbon composite materials

The results of the experimental investigation of the physico-chemical processes of interaction, destruction, and ablation of carbon composite materials and oxidation-protective coatings of nozzles of liquid-propellant rocket engines are presented. The thermally-stressed state of the joint between the nozzle made of composite material and the metallic combustion chamber of the rocket engine under standard operating conditions have been analyzed.     

一种新型车用CNG发动机电控系统的设计

为了实现CNG发动机稀薄燃烧，进一步降低其有害排放，本文设计了车用增压CNG发动机电控系统。该系统电控喷射单元采用空燃比闭环控制和顺序多点喷射技术，利用模糊控制算法实现了对发动机各缸燃气喷射量和喷射时刻的精确控制；针对增压CNG发动机所需点火能量比较高的要求，该系统采用无分电器的高能顺序直接点火控制系统，通过控制各缸点火时刻和点火线圈导通时刻的方法，有效的防止了脉冲的丢失，满足了天然气稀燃所需的点火能量。CNG发动机台架试验结果表明了该系统的有效性。