电热塞点火微型内燃机燃烧特性及残余废气对其的影响

为了评估二冲程电热塞点火微型内燃机的燃烧特性,构建了测试平台进行燃烧测试。与常规汽油机对比分析表明:微型内燃机放热率低、循环变动大、燃烧持续期长,比常规尺寸机型燃烧持续期长约20°CA,并且平均指示压力(p_(mi))和燃烧压力低;电热塞点火形式无固定点火时间,燃烧始点波动很大,导致微空间燃烧不稳定。基于首着火循环的瞬态分析表明:微型内燃机较高的残余废气系数是微空间燃烧特性差的主要原因;无残余废气情况下,微型内燃机燃烧放热率曲线与常规机型相当,燃烧持续期约为22°CA,比稳定燃烧时缩短近50%;缸体温度和残余废气共同影响燃烧始点和燃烧持续期,但残余废气是主要影响因素;残余废气量和缸体温度越高,对应的pmi越低,当缸体温度为150℃时,稳定燃烧状态下的pmi仅为0.17 MPa。     

均质充气压缩点火节油新技术

德国博世公司、美国通用汽车公司和斯坦福大学三方联合推出一项名为“均质充气压缩点火”（HCCI）的节油新技术。据介绍，HCCI技术的研制历时3年，耗资250万美元。该技术能有效帮助汽油驱动的汽车引擎提高运作效率，从而实现节约燃料20％；同时，HCCI的燃烧技术还有助于减少内燃机启动时排放的有害气体量．     

不同运行参数和结构尺寸气缸内流动的数值计算

内燃机缸内流动是极其复杂的三维湍流流动,其流动具有强压缩性、强旋转和各向异性的特点,正确地模拟和分析内燃机的燃烧和排放,离不开对缸内湍流运动的正确描述和模拟。为了考察运行参数和结构尺寸对内燃机缸内湍流特性的影响,用修正的非线性三方程模型对不同运行参数及燃烧室几何尺寸的缸内流动进行计算,特别考察挤流和旋流对湍能的影响,给出了用非线性三方程模型计算得到的结果,结果表明改变内燃机运行参数及燃烧室几何尺寸对缸内流动及湍流特性有很大的影响,旋流和挤流共同作用能有效改善压缩后期缸内湍流特性。     

添加剂对微型活塞式内燃机铂丝炽热点火燃烧特性影响的实验研究

针对微型活塞式内燃机采用铂丝炽热点火模式燃用甲醇、乙醇燃料时,失火率高、放热速率低、燃烧持续期长的问题,分别设计了添加硝基甲烷、双氧水添加剂的测试试验。硝基甲烷使着火时刻提前、燃烧速率加快、循环变动降低,而双氧水却使燃烧速率减慢、失火率升高。为分析硝基甲烷对铂丝炽热点火燃烧的助燃机理,分别设计了甲醇和乙醇混合不同比例硝基甲烷的测试试验。结果表明:硝基甲烷可调节燃烧始点从而影响甲醇、乙醇铂丝炽热点火燃烧的平均有效压力及其循环变动特征;硝基甲烷的添加所产生的燃烧始点的提前及燃烧持续期的缩短是循环变动降低的重要原因,但硝基甲烷比例过高时,铂丝炽热点火模式的燃烧始点位置分散、循环变动增大、动力性能下降。     

乙醇燃料SI-HCCI-SI燃烧模式发动机的工作区域

为了研究火花点火和均质压燃两种燃烧方式的转换,在一台ZS1105柴油发动机的基础上通过改变压缩比、燃料供给方式和进气系统,采用进气预热成功实现了HCCI和SI两种燃烧方式的转换。试验结果表明:所开发的双燃烧模式发动机运行可靠,可方便地实现火花点火和均质压燃两种燃烧方式的转换,可作为研究这两种燃烧方式转换的平台。确定了乙醇燃料HCCI工作区域的上、下边界判断方法,得到了乙醇燃料SI-HCCI-SI燃烧的工作区域。     

基于快速燃烧的火花点火式沼气发动机性能试验研究

国内对火花点火式沼气发动机的研究甚少，生产的沼气发动机在运动中出现热负荷高，可靠性与经济性差的问题，从分析沼气燃烧特点出发，提出了改善火花点火式沼气发动机性能的快速燃烧方式，并开发出具有风扇形燃烧室的新型快速燃烧系统。通过快速压缩膨胀机对采用风形燃烧室的2135沼气发动机的燃烧过程进行了模拟研究，同时进行了发动机的运行对比试验。试验研究表明：这种新型燃烧系统对改善火花点火式沼气发动机可靠性与经济性具有明显的效果。     

汽油机燃烧参数在线测量及其在控制中的应用

对汽油机燃烧始点、终点和燃烧持续期等燃烧参数进行了在线测量，并对燃烧参数在汽油机空燃比和点火时刻控制中的应用进行了研究     

火花点火发动机运行参数对其循环变动的影响——建模和仿真

基于循环间变动的排气温度建立了一个发动机循环变动模型. 在这个模型中,第n个循环的排气温度作为模型的输入,通过定压进气过程、绝热压缩过程、定容燃烧过程、绝热膨胀过程、定容放热过程和定压排气过程来近似汽缸内的热力学过程,最后得出第n+1个循环的排气温度. 由于把发动机运行参数,如转速、点火角、计量比、进气压力和进气温度等加入该模型,可定量地估计这些参数对发动机循环变动的影响. 因为循环间排气温度的波动反映了循环变动程度,对排气温度影响最敏感的参数最可能被用于循环变动控制. 模型仿真结果表明,对于接近化学计量比的混合气,循环变动不明显,对于稀薄混合气,在部分负荷和较大点火角的情况下,循环变动以混沌或分岔的形式出现.     

发动机运转参数对均质充量压缩燃烧着火时刻的影响

为研究发动机运转参数对均质充量压缩燃烧（HCCI）着火时刻的影响机理，笔者采用了一个两区准维模型（分为绝热中间层区和热边界层区）对四冲程HCCI发动机压缩阶段的温度时间函数进行模拟，在此基础上进行了仿真计算，并研究了初始混合气温度、废气再循环（EGR）率、混合气浓度等运转参数对HCCI燃烧着火时刻的影响．结果显示，随着混合气初始温度的提高和废气再循环（EGR）率的增加，HCCI燃烧的着火时刻提前；而当混合气由稀变浓时，着火时刻推迟。     

车用柴油机在不同增压系统下的燃烧过程

在较宽的转速范围内测录了增压柴油机的高压示功图 ,喷油系统的泵端压力、嘴端压力、针阀升程 ;利用内燃机燃烧过程的分析诊断软件计算了燃烧放热规律和喷油规律 ;应用柴油机燃烧及喷油过程特征参数的分析方法 ,对 3种不同增压系统下柴油机的燃烧过程进行了分析。     

燃烧室结构对XN2100双燃料发动机性能的影响

对一台XN2100柴油一天然气双燃料发动机采用了三种燃烧室结构进行性能对比试验,并采集示功图,进行燃烧放热规律的计算和分析.结果表明,燃烧室形状和压缩比对双燃料发动机的燃烧压力、压力升高率、燃烧放热率的影响较大,燃烧室适当缩口和压缩比适当增大对双燃料发动机的燃烧过程有利,能够提高天然气的替代率,改善双燃料发动机的性能.     

Combustion Characteristics of a Single Cylinder Spark Ignition Engine Fueled with Coal Mine Methane

An experimental investigation was conducted on combustion characteristics of a single cylinder spark ignition engine fueled with coal-mine methane (CMM). The CMM was simulated by the compressed nature gas (CNG)/nitrogen blend fuels. The cylinder pressure was measured. The maximum heat release ratio, the flame development duration and the main combustion duration were analyzed with the nitrogen volume fraction in the blends changing from 0% to 35%. The results indicate that the maximum cylinder pressure, the maximum rate of pressure, the flame development duration and the main combustion duration increase and the maximum rate of heat release decreases with increasing nitrogen fraction. When the level of nitrogen volume fraction in coal-mine methane is lower than 20%, the combustion process of engine is stable. But with the level of nitrogen volume fraction over 30%, the cycle to cycle combustion variation is large, especially under low load condition.     

Mechanism and optimization of fuel injection parameters on combustion noise of DI diesel engine

Combustion noise takes large proportion in diesel engine noise and the studies of its influence factors play an important role in noise reduction. Engine noise and cylinder pressure measurement experiments were carried out. And the improved attenuation curves were obtained, by which the engine noise was predicted. The effect of fuel injection parameters in combustion noise was investigated during the combustion process. At last, the method combining single variable optimization and multivariate combination was introduced to online optimize the combustion noise. The results show that injection parameters can affect the cylinder pressure rise rate and heat release rate, and consequently affect the cylinder pressure load and pressure oscillation to influence the combustion noise. Among these parameters, main injection advance angle has the greatest influence on the combustion noise, while the pilot injection interval time takes the second place, and the pilot injection quantity is of minimal impact. After the optimal design of the combustion noise, the average sound pressure level of the engine is distinctly reduced by 1.0 d B(A) generally. Meanwhile, the power, emission and economy performances are ensured.     

回收排气余热能的气动-内燃复合循环理论研究

为了提高内燃机能源利用率,提出一种回收排气余热能的气动-内燃复合循环方法,采用内燃机排气和压缩空气混合气作为气动循环工质,建立复合循环工作过程数学模型,分析其主要参数对循环性能的影响规律.研究结果表明：内燃机排气压力的增大、压缩空气占比的减小、气动发动机转速和行程/缸径比的减小均能提高内燃机排气利用率和复合循环效率.复合循环可通过调节气动循环转速或压缩空气占混合工质的比例来实现气动循环工质流量与混合工质流量的匹配.     

The shortest period of coal spontaneous combustion on the basis of oxidative heat release intensity

It’s necessary to forecast the shortest spontaneous combustion period for preventing and controlling the coal spontaneous combustion. During the experimental process, a calculating model of the SSCP is established on the basis of the oxidative heat release intensity and thermal capacity at different temperatures. According to the basic parameters of spontaneous combustion, heat of water evaporation and gas desorption, the SSCPs of different coals are further predicted. Finally, this study analyzed the relationships of the SSCP and the judging indexes of the self-ignite tendency. The result shows that the SSCP non-linearly increases with the decrease of dynamic oxygen adsorption and increase of activation energy. Compared with the practical fire situation of mine, this reliable method can meet the actual requirement of mine production.     

供暖锅炉节能运行的正确途径及相应的监控系统

重点探讨了供暖锅炉节能运行的正确途径及相应的监控系统,该系统采用51系列单片微机和高性能马达变频器结合的设计方案,对锅炉运行中的温度、压力、流量、煤耗、锅炉出力、热效率等十二项参数进行实时检测和巡回显示。根据供暖质量要求,自动调节鼓风、引风及炉排速度。以合理的风煤配比,实现对锅炉燃烧状态的最佳过程控制。     

用快速压缩机研究异辛烷燃料均质压燃的燃烧特性

利用快速压缩机研究了混合气浓度和进气温度对异辛烷均质压燃燃烧特性的影响。试验表明:随着进气温度的升高,燃烧始点提前,燃烧持续期缩短,最高燃烧温度升高,最大燃烧放热率增加,最大压力升高率增大,最大压力升高率出现时刻提前;随着可燃混合气过量空气系数的增加,燃烧始点延迟,着火温度升高,燃料的最高燃烧温度降低,最大放热率降低,最大压力升高率降低,最大压力升高率出现时刻延迟,燃烧持续期增加。     

煤层气、煤矸石掺烧比对CFB炉内燃烧特性的影响

通过对某一炉膛内煤矸石和煤层气燃烧情况进行数值模拟,发现煤矸石和煤层气的掺烧比和一二次风比例对混烧特性有重要影响.分别改变掺烧比和一二次风的比例,得出这2种因素对混烧特性的综合影响:掺烧比主要影响炉膛密相区的温度分布,一二次风比例会影响炉膛内的整个流场.当煤矸石和煤层气的混合比例为8:2,一二次风比例为6:4的时候,综合得到的炉膛燃烧情况比较好.     

桦甸油页岩半焦燃烧特性及动力学研究

针对目前油页岩干馏制油产物半焦利用问题,使用热重分析仪对桦甸油页岩半焦燃烧性质进行了实验研究。结果表明,桦甸油页岩半焦燃烧过程可分三个阶段,其中第一阶段质量损失最大,燃烧放热最多。第三阶段半焦固定碳燃烧殆尽,矿物质分解,表现为吸热。受传质传热影响,桦甸油页岩半焦燃烧着火温度和燃烬温度随着加热速率的升高而增大。用Frie...     

基于热重实验的煤自燃临界氧体积分数分析

对同一种煤样在不同氧体积分数下进行热重实验,利用Matlab得出了该煤样的残留质量比率(TG),质量变化率(DTG),放热速率(DSC)和放热变化率(DDSC)的立体分布和等值线图,研究了不同条件下残留质量和放热速率的变化规律.结果显示,当氧体积分数大于10%时,该煤样在设定的温度内能完全反应和存在最大放热速率,但完全反应对应的温度随着氧体积分数的降低而升高;当氧体积分数小于10%时,尤其是氧体积分数趋向于0时,该煤样难以在设定的温度范围内完全反应,且残留质量随氧体积分数的降低加速上升,同时在实验温度段内放热速率波动不大.最后,对煤样产生不同残留质量的原因进行了分析,结合热重实验得出该煤自燃的临界氧体积分数为18%和8%,从而为采空区自燃"三带"划分提供指导.