根据排放成分确定空燃比的研究

介绍了由发动机尾气排放物求空燃比精确解的模型 ,分析了进气湿度和温度、气体分析仪精度、NOx 浓度等对Φa 计算值的影响。通过简化模型 ,得到了空燃比的使用计算公式 ,并给出了实际分析数据和对比结果。简化计算模型仅需 φCO、φCO2 、φO2 、φH C的数值就可计算空燃比 Φa,该模型可用于替代燃料的空燃比计算。同时给出了理论空燃比和过量空气系数的计算通式。目前的 4气、5气分析仪采用本文介绍的Φa和理论空燃比模型改造 ,即可用于替代燃料的Φa和α的测量。运用灵敏度法分析了各种气体测量误差对 Φa的影响     

加热式氧传感器在点燃式发动机空燃比测量中的应用研究

根据点燃式发动机排气中的氧含量推导了计算进入发动机缸内混合气空燃比的公式 ,分析了排气中氧含量的测量误差及燃料组成对空燃比测量误差的影响 ,并把理论公式的计算值与加热式氧传感器空燃比仪的测量值进行了比较 ,结果表明两者非常吻合。另外 ,加热式氧传感器空燃比仪在试验用点燃式发动机上的测量结果表明 ,试验用发动机的空燃比变化范围在± 1个空燃比单位内     

汽油特性参数间的关系分析

汽油的特性参数对汽油机的燃烧和排放具有重要影响。通过对市售汽油特性参数间关系的统计分析，得到了汽油密度同汽油的平均氢碳原子数之比和汽油空气混合气的理论空燃比之间的线性关系式。这些统计关系式可用于由测量的汽油密度值推测汽油平均氢碳原子数之比和汽油空气混合气的理论空燃比等，还可用于改善汽油机热计算精度和汽油机空燃比的测量、控制精度。     

生物质锅炉烟气水露点的影响因素研究

选取五种不同的生物质燃料,通过计算得到燃料种类、环境温度、过量空气系数对烟气水露点温度的影响。研究结果表明:燃用高水分含量的燃料,烟气水露点温度会显著升高,降低入炉燃料的水分含量对减轻空预器堵灰有重要的作用;随着环境温度的升高,烟气水露点温度略升高,但增幅不大。在冬季可以使用热风再循环系统,防止烟气接触温度较低的一、二次风道壁面而引起烟气中的水蒸气结露;烟气水露点温度随着过量空气系数的增加,几乎呈线性递减趋势,过量空气系数1.40左右对于燃用生物质的锅炉较为合适。     

离子信号与空燃比关系的探讨

在定容燃烧弹中通过对点火电极附近离子信号的测量,表明了该信号主要由火焰前锋和火焰后区两部分组成．理论分析证明,火焰前锋的信号主要与电极附近火核中的H3O 离子和自由电子浓度有关,火焰后区的信号主要与已燃区中高温下激态的NO 和自由电子浓度有关,特别是火焰前锋区的信号与空燃比有直接关系．实验研究发现火焰前锋和后区的信号峰值随过量空气系数的变化趋势相同,当过量空气系数为1时均达最大值．因此,利用该信号可以实现空燃比的探测．     

调整燃气炉窑空燃比的重要途径

1引言目前，国内机械制造、冶金、建材、化工及军工等行业的产品生产中，使用着大量的工业炉窑．进行冶炼、热处理、锻造及焙烧等工艺过程，其加热所需的能源有煤、天然气及二次能源煤气、各种燃料油、电、蒸汽等。我国西南地区盛产天然气，因此，炉窑中亦广泛使用着。一般炉窑中使用气体燃料时，燃料与空气先进行混合，得到一定要求的混合比例，俗称空燃比，然后在炉窑内进行燃烧。空燃比的大小，直接影响着产品质量、数量、燃料消耗量及环境卫生等问题。各个方面都满足得较好的空燃比，即得到燃料与空气最佳的比例是各企业在调整炉窑时所…     

空燃比对柴油/丙烷混合燃料发动机燃烧和排放的影响

在单缸直喷式柴油机上,研究了燃用柴油和柴油/丙烷混合燃料时,空燃比对发动机燃烧和排放特性的影响。结果表明:发动机转速一定时,燃烧持续期随空燃比和丙烷比例的增加而缩短;缸内最高燃烧压力随空燃比的增大而减小,随丙烷比例的增加而增大;NOx和碳烟排放随空燃比的增大而降低,HC排放在小空燃比时随空燃比的减小而大幅度增加,而在大空燃比时随空燃比的增大而稍有增加;在小空燃比时CO排放随空燃比的减小而增加,在大空燃比时变化不大;燃用柴油/丙烷混合燃料可同时降低CO、HC和碳烟排放,但NOx排放增加。     

电站实际运行过量空气系数的计算及最佳值的确定

传统公式由于没有考虑灰渣中残碳影响而使过量空气系数的计算结果产生误差,比真实值偏大,燃烧工况越差,灰渣中残碳含量越大。过量空气系数也越大,以此来进行调整将使燃烧更加恶化;传统的过量空气系数公式以干烟气为基础得到的,不适用于现场以湿烟气分析结果的计算;本文考虑了过量空气系数的各种因素影响,得出了计算过量空气系数的准确公式,进行实际烟量的计算时也可参照本文进行。     

汽油机空燃比及气体排放量计算方法浅析

空燃比对发动机运行状况和排放特性具有重要意义,由发动机排气成分计算空燃比的方法被广泛应用。本文根据Spindt法和全气法,结合汽油机的燃烧特点,推导出更简便的空燃比计算方法 -碳原子平衡法。以18个工况点的直采排放数据为例,对比分析三种方法的计算值。结果表示,与宽氧传感器的测量值相比,Spindt法计算值的误差范围为1.5%～2.5%,全气法和碳原子平衡法相差甚微,碳原子平衡法具有广泛的适用性。由于各种排放标准制定的环境和条件不同,本文对比了SAE J1088、GB17691、ISO8178三种标准中关于气态污染物比排放量的计算公式,根据当前进行发动机试验的实际条件,以一组汽油机台架试验的直采测量结果为例,基于空燃比的计算提出了更合适的比排放量计算公式。     

在空气阀汽化器中燃油汽化量的计算模型

本文分析了燃油成份,燃油温度,空气温度,空燃比,大气压力,油雾滴尺寸对燃油在空气阀汽化器中汽化的影响。所得的一些计算结果通过与测量值相比较,证明是可靠的。     

发动机喷油量的计算

发动机电控单元ECU对空燃比的控制是通过对燃油喷射量的控制来完成的。发动机工作时，ECU从传感器获得空气流量的信息，通过若干计算后，决定喷油量，从而使混合气的空燃比达到预先设定的值。在整个过程中，ECU输出的控制指令只是一个触发喷油器的控制信号，在这个喷油信号中，ECU控制了信号的脉宽以及时刻，而喷油信号的脉宽决定了喷油量的多少。笔者用C语言开发了一种计算喷油量的方法，该方法的计算结果与实际喷油量结果相符。     

水蒸气对金属铁与丙烯还原NO的影响

实验研究了水蒸气对丙烯在金属铁作用下还原NO的影响。研究了陶瓷管流动反应器在300~1 100℃时不同条件下水蒸气对脱硝效率的影响,采用XRD对反应后铁样品表面的组分进行分析。结果表明,在N_2氛围条件下,水蒸气使NO的还原效率有所降低。在模拟烟气条件下,水蒸气使NO的还原效率增加,如ξ1=0.9,在1 000℃时,烟气中含有体积分数为7.00%的水蒸气时,NO的还原效率为93.0%,而无水蒸气时NO的还原效率为85.5%。在湿烟气条件SO_2对丙烯在金属铁表面还原NO的效率影响不大,可以忽略。在N_2氛围,有水蒸气时,丙烷在金属铁表面还原NO的效率高于丙烯。但在模拟烟气条件下,有水蒸气时,丙烯在富燃料条件下在金属铁表面还原NO的效率高于丙烷,在富氧条件下则相反。     

太阳能制冷与供暖系统的设计与比较

根据上海的气候条件，以上海地区某写字楼为对象，提出4种太阳能驱动的溴化锂吸收式与电动蒸汽压缩式热泵联合制冷与供暖系统。这4种系统分别由热管式真空管集热器或抛物面槽形聚光集热器，单效或双效溴化锂吸收式制冷机，以及风冷热泵或水源热泵构成。分析比较这4种系统的节能型和经济性的结果表明，采用抛物面槽形聚光集热器＋双效溴化锂吸收式制冷机＋风冷热泵组成的系统，同时具备较好的节能性与经济性，一次能源利用率可降低约50％。     

A further study of the effects of water vapor concentration on the rate of combustion of an artificial graphite in humid air flow

Test specimes of graphite (disk-shaped, 10 mm in diameter and 1 mm in thickness) were burned in the stagnation region of an impinging oxidizer flow under atmospheric pressure; the velocity gradient of the impinging oxidizer flow was 100 s⁻¹. The surface temperature of the test specimen was kept constant during each experimental run by an external heat source in a range of 1200–1700K. Three groups of oxidizers containing water vapor were used. The first group consists of humid air having six H₂O concentrations (0.0681, 0.641, 3.13, 3.63, 5.15, 7.41 mol m⁻³ at 0.101 MPa and 320–339K); the second group, O₂-recovered humid air having a fixed O₂ concentration and five H₂O concentrations equal to, respectively, the higher five of those for the aforementioned humid air; the third group, N₂-enriched air having a fixed H₂O concentration and five O₂ concentrations equal to, respectively, the higher five O₂ concentrations for the aforementioned humid air. The following results have been obtained. (1) When the water vapor concentration in the oxidizer flow is low, water vapor actively suppresses the combustion rate. (2) As the water vapor concentration exceeds a certain value, the effect of water vapor to suppress actively the combustion rate diminishes. (3) When the water vapor concentration is high, water vapor actively augments the combustion rate in the high surface temperature range.     

基于LS-SVM逆系统的汽油机瞬态空燃比复合控制研究

为实现瞬态空燃比有效控制,提出基于逆模型前馈控制附加无模型自适应反馈控制的复合控制策略。利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)建立空燃比系统逆模型,对瞬态空燃比模型中的进气量进行动态前馈补偿,并结合无模型自适应(MFAC)通过修正喷油量对空燃比进行反馈控制,对系统扰动、误差等实现修正。利用瞬态工况试验数据进行仿真,并与台架试验实际数据进行了对比。结果表明,LS-SVM逆模能高精度地逼近空燃比瞬态过程,结合MFAC反馈控制提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力。因此该复合控制策略可行,可用于发动机瞬态工况空燃比的精确控制。     

基于BP神经网络进气预估的汽油机瞬态空燃比控制研究

针对某款单缸大排量摩托车发动机,在Matlab/Simulink中建立带油膜补偿器的基于BP神经网络进气量预估模型,对上述组成的空燃比控制模型进行了仿真研究。结果表明,基于BP神经网络的进气量预估控制模型能将超调量控制在10%以内,并能够在1.4s内将混合气恢复至当量比,避免了传统PID控制可能出现的震荡情况,表明基于进气预估的空燃比控制效果良好;加入油膜补偿后,其空燃比超调量不超过5%,能够在1.2s内将混合气恢复至当量比,说明加入油膜补偿前馈控制能够有效降低燃油传输动态特性带来的影响,提高控制精度。     

Effects of water vapor addition to the air stream on soot formation and flame properties in a laminar coflow ethylene/air diffusion flame

The effects of adding water vapor to the air stream on flame properties and soot volume fraction were investigated numerically in a laminar coflow ethylene/air diffusion flame at atmospheric pressure by solving the fully elliptic conservation equations and using a detailed C₂ reaction mechanism including PAH up to pyrene and detailed thermal and transport properties. Thermal radiation was calculated using the discrete-ordinates method and a statistical narrow-band correlated-k based wide band model for the absorption coefficients of CO₂ and H₂O. Soot formation was modeled using a PAH based inception model and the HACA mechanism for surface growth and oxidation. Addition of water vapor significantly reduces radiation heat loss from the flame primarily through reduced soot loading and flame temperature. The added water vapor affects soot formation and flame properties through not only dilution and thermal effects, but also through chemical effect. The chemical effect is as significant as the dilution and thermal effects. The primary pathway for the chemical effect of water vapor is the reverse reaction of OH + H₂ ↔ H + H₂O. Our numerical results confirm that the reduced H radical concentration leads to lower PAH concentrations and consequently lower soot inception rates. In contrast, the radiation effect due to the added water vapor was found to have a minor influence on both flame structure and soot formation in the laminar diffusion flame investigated.     

HCCI发动机着火时刻控制参数的研究

以二甲醚、甲烷/丙烷混和物、异辛烷/正庚烷混合物作为燃料，模拟研究了燃料成分、压缩比、燃空当量比、进气温度、进气压力对均质充量压燃（HCCI）发动机着火时刻的影响。计算结果表明：随燃料十六烷值的增加，着火延迟期减小；随燃料辛烷值的增加，着火延迟期增加。而压缩比，燃空当量比，进气温度对三种燃料着火时刻有显著影响。进气压力的变化对高十六烷值的燃料着火延迟期影响较小，但对辛烷值高的气体燃料着火延迟期影响比较明显。