高温空气燃烧技术(2)

高温空气燃烧技术(蓄热燃烧技术)是20世纪80年代国际燃烧领域开发并得到大力推广应用的一项新型的燃烧技术。从实验研究、数值模拟和工业应用等方面对该技术的国内外研究现状进行了全面系统的综述。在此基础上对应用该技术的典型案例进行了系统地分析研究。所做工作对该技术在我国的推广应用有重要的参考价值。     

射流对高温空气燃烧过程中NO_x生成的影响

总结了燃料燃烧过程中NOx的生成机理和各种影响因素,并结合高温空气燃烧（High Temperature Air Combustion-HiTAC）的特点和射流的基本原理,研究了燃料和空气射流的卷吸作用对该燃烧方式NOx生成量的影响。为选择合理的设计与运行参数,实现该燃烧方式的超低NOx排放和高效节能,也为更好地在我国推广和应用这一先进技术提供理论基础。     

高温空气燃烧技术(1)

高温空气燃烧技术(蓄热燃烧技术)是20世纪80年代国际燃烧领域开发并得到大力推广应用的一项新型的燃烧技术。从实验研究、数值模拟和工业应用等方面对该技术的国内外研究现状进行了全面系统的综述。在此基础上对应用该技术的典型案例进行了系统地分析研究。所做工作对该技术在我国的推广应用有重要的参考价值。     

利用快速压缩装置进行直喷天然气发动机燃烧特性的研究

利用快速压缩装置开展了直喷天然气发动机燃烧特性的研究,分析了3种不同喷射方式下的燃烧特性并与均相混合气燃烧进行了对比。研究结果:上喷天然气燃烧比均相混合气燃烧的最大压力高,在宽广的当量比范围内具有短的火娄发展期和快速燃烧,克燃烧放热率和压力升高率基本上与喷射方式无关。喷射方式与均相混合气相比,燃烧放热率,压力升高率大。缩短喷油和点火间的时间间隔将缩短火焰发展期和快速燃烧期,其时间间隔的优化对直喷天然气发动机极为重要。直喷天然气发动机的燃烧方式为预混控制充量分层燃烧,此燃烧方式燃烧速率,排放低。     

烟气再循环技术研究现状及发展趋势

烟气再循环技术是实现高温空气燃烧、富氧燃烧、无焰燃烧等新型燃烧方式的重要手段。通过对烟气再循环实现形式、循环温度、循环量的合理设计可有效改善燃烧,起到降低污染物排放和提高燃烧效率的作用,是未来节能减排的重要方法。综述了烟气再循环技术在工业燃烧器、锅炉、内燃机、燃气轮机和斯特林发动机上的研究与应用。国内外研究表明:可以通过不同的方式来实现烟气的再循环;烟气回流量的控制是烟气再循环燃烧的技术难点。     

火花点火激发均质压燃(SICI)组合燃烧的试验研究

均质混合气压燃(HCCI)燃烧高负荷拓展是内燃机燃烧领域的一个难题.在缸内直喷汽油机(GDI)上采用EGR、火花点火和可变配气技术来控制缸内混合气形成和燃烧,实现了3种燃烧方式:HCCI、火花点火激发均质压燃(SICI)组合燃烧方式、火花点火(SI)燃烧方式,研究了不同EGR率和点火提前角对SICI燃烧排放特性的影响.结果表明,汽油SICI组合燃烧方式呈现明显的两阶段燃烧特性,调整点燃放热比例可以实现HCCI燃烧向高负荷拓展(最大平均有效压力为0.82 MPa),同时能获得较低的NOx排放和高的热效率.     

火花点火对缸内直喷汽油机HCCI燃烧的影响

实现汽油机均质混合气压燃(HCCI)的难点是着火控制。在缸内直喷汽油机上实现了HCCI燃烧,研究了火花点火对HCCI燃烧特性的影响。结果表明,HCCI燃烧方式较火花点火(SI)火焰传播燃烧方式放热速率快,热效率高,NOx大幅度降低。在HCCI临界状态时,火花点火有助于提高燃烧稳定性,抑制失火和爆燃,降低循环波动;当火花点火时缸内温度远超过临界着火温度时,火花点火对HCCI燃烧影响不大。火花点火在SI／HCCI燃烧模式切换工况时,能提高瞬态过渡平顺性。     

高效蓄热式燃烧系统在轧钢加热炉上的应用研究

介绍了采用高温空气燃烧(HTAC)技术所设计的高效蓄热式燃烧系统，分析了该燃烧系统在轧钢加热炉上的应用效果，指出了采用HTAC技术进一步优化蓄热式燃烧系统的设计基本思路。     

氧燃烧方式下煤粉锅炉辐射传热特性分析

氧燃烧方式是一种能综合控制燃煤污染物排放的新型洁净燃烧技术,有关该方式下煤粉锅炉传热特性的研究对于老机组改造及新机组的重建具有非常重要的意义.以某电厂300 MW燃煤锅炉为例,针对氧燃烧方式下燃烧介质的物理特性发生变化,通过引入循环率的概念,提出并发现了氧燃烧方式下必须考虑CO2、H2O、O2、H2的5种高温分解反应,在此基础上修正并发展了新的适用于氧燃烧方式下绝热火焰温度、锅炉辐射传热的计算方法.结果表明,修正后的辐射传热计算公式在氧燃烧方式下具有良好的通用性,在干、湿两种烟气循环方式下,绝热火焰温度随循环率的增加非线性降低;当干烟气、湿烟气的循环率分别在0.71和0.67附近时,获得与常规燃烧方式相同的烟气平均温度和辐射传热量.     

高密度-低温柴油机燃烧理论与技术的研究与进展

本文以节能和超低排放为目标,先后开展了"早喷"预混压燃燃烧,稀扩散燃烧和复合燃烧等理论与技术的研究.阐述了其基本技术路线、优势和局限性.在此基础上.作者课题组提出了柴油机燃烧过程混合和化学时间尺度控制及燃烧路径控制概念,最终形成了高密度.低温燃烧理论,并在实验发动机上通过燃烧电子控制技术的创新实现了在欧V排放水平上柴油机高热效率和简化或取消后处理器的目标.     

压燃式双燃料发动机燃烧模型的新进展

本文提出了用含有１１９个化学反应式，４１种化学组分的燃烧模型，实现了对甲烷（ＣＨ４）－柴油双燃料发动机燃烧过程的描述。与现有模型相比，本模型创建了化学反应机理子模型及相应的气相反主尖的理论体系，克服了凭经验组合反应机理的缺点；用多区燃烧模型代替了对引燃油瞬时燃尽假设的引燃油燃烧模型，在传热学模型中考虑了辐射因素，并局用热力学性质代替整体热力学性质进行传热计算。     

透过燃烧图像对汽油机湍流火焰分形特性的试验研究和模拟(英文)

汽油机湍流预混燃烧的火焰结构具有分形几何的自相似性.利用基于分形理论的燃烧模型对发动机的燃烧过程进行了模拟计算,并将计算结果与试验数据进行了对比.试验采用自行设计的以光学发动机和高速摄像机为核心的系统,通过对拍摄到的湍流火焰照片经过图像处理来获取火焰的分形维数、火焰面积、湍流火焰速度等特性参数.研究结果表明:试验结果和模型计算值吻合得较好,分形燃烧模型是一种有效的模拟发动机工作过程的手段,具有良好的预测精度.     

双燃料发动机燃烧放热规律分析及燃烧特性研究

从热力学和内燃机燃烧的基本理论入手 ,推导了计算分析双燃料发动机缸内工质成分和热力学参数的计算关系式以及求解双燃料发动机燃烧放热规律的微分方程式 ,基于面向对象技术开发了双燃料发动机燃烧放热规律计算软件。研究结果表明 :用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏小 ,所计算的缸内工质平均温度偏高 ,新模型计算的结果与实际情况更为吻合。该分析软件可以适用于多种燃料发动机 ,是内燃机燃烧放热规律的通用计算软件。双燃料发动机燃烧特性研究表明 :双燃料发动机初始放热率比纯柴油大 ,若着火始点在上止点后 ,双燃料缸内最大爆发压力比纯柴油低 ,否则比纯柴油高 ;控制双燃料发动机着火始点是控制缸内最大爆发压力和 NOx 排放的关键 ,双燃料发动机着火始点应在上止点后 ,可以使发动机爆发压力和 NOx 排放比纯柴油低。     

105系列直喷式柴油机新燃烧系统开发

本文研究出一种高性能柴油机燃烧系统，该系统完全是在燃烧理论和优化匹配理论的基础上，通过在缸径为105mm的柴油机上研究、试验所得。该燃烧系统在整机功率提高而耗油率减少的情况下对整机并无任何特殊的材料和加工等要求，使柴油机性能得到全面的提高，适合于大批量组织生产。     

火花点火发动机准维湍流卷吸燃烧模型的适用性研究（1）

本文在分析火花点火发动机湍流涡结构及缸内湍流特性参数的基础上，提出了适用于火花点火发动机燃烧计算的准维湍流卷吸模型，通过建立相应的子模型及求解方程，实现了燃烧过程的计算；对压缩比为１０的紧凑型燃烧室，在改变发动机转速、负荷、空燃比以及点火正时的情况下，计算得到的压力示功图、质量燃烧率等与实测值一致，从而证实了该模型的合理性。     

汽油机富氧燃烧过程火焰传播模型研究

针对汽油机的燃烧特点,研究汽油发动机富氧燃烧技术及燃烧过程中氧元素的作用机理,从燃烧火焰传播速度出发,把进入气缸助燃的空气中氧气的体积分数作为主要因素,建立汽油发动机富氧燃烧火焰湍流传播模型,来反映汽油燃烧的速率和燃烧火焰的传播特征.在Honda G200汽油机上进行了相关试验,结果表明,所提出的富氧火焰传播模型能够较好地模拟汽油发动机的燃烧及动力性能.     

ZS195柴油机缸内燃烧温度场测量及分析

柴油机缸内燃烧温度场分布对柴油机的性能有着重要的影响,因此柴油机缸内燃烧温度场的测量对于分析优化柴油机性能有着重要的作用。本文简单介绍了三基色光学测温原理,通过高速图像摄影仪获得ZS195柴油机缸内燃烧火焰图片,对火焰图片进行处理分析,得到了ZS195柴油机缸内燃烧温度场的分布,为柴油机燃烧过程分析提供了有价值的信息。     

共轨喷射系统喷孔参数对柴油机性能影响的模拟预估

通过应用AVL公司BOOST发动机模拟计算软件建立了某车用电控柴油机的仿真计算模型,并进行了试验验证,应用MCC燃烧模型,研究在额定工况相同喷油量下不同的喷孔几何尺寸对发动机性能的影响。     

ZS195柴油机缸内燃烧温度场测量及分析

柴油机缸内燃烧温度场分布对柴油机的性能有着重要的影响,因此柴油机缸内燃烧温度场的测量对于分析优化柴油机性能有着重要的作用。本文简单介绍了三基色光学测温原理,通过高速图像摄影仪获得ZS195柴油机缸内燃烧火焰图片,对火焰图片进行处理分析,得到了ZS195柴油机缸内燃烧温度场的分布,为柴油机燃烧过程分析提供了有价值的信息。     

Performance optimization of Jatropha biodiesel engine model using Taguchi approach

This paper proposes a methodology for thermodynamic model analysis of Jatropha biodiesel engine in combination with Taguchi’s optimization approach to determine the optimum engine design and operating parameters. A thermodynamic model based on two-zone Weibe’s heat release function has been employed to simulate the Jatropha biodiesel engine performance. Among the important engine design and operating parameters 10 critical parameters were selected assuming interactions between the pair of parameters. Using linear graph theory and Taguchi method an L₁₆ orthogonal array has been utilized to determine the engine test trials layout. In order to maximize the performance of Jatropha biodiesel engine the signal to noise ratio (SNR) related to higher-the-better (HTB) quality characteristics has been used. The present methodology correctly predicted the compression ratio, Weibe’s heat release constants and combustion zone duration as the critical parameters that affect the performance of the engine compared to other parameters.