预燃室式燃烧室燃烧过程分析

本文依据实测的预燃室式柴油机的主燃室与预燃烧室压力、油管压力、针阀升程、火焰温度及滞燃期等主要参数的数据和曲线,对预燃室式来油机的主、预燃烧室燃烧全过程进行综合分析,从而对完善预燃室式柴油机燃烧过程提出了有参考价值的建议。在实验研究过程中采用了燃烧火焰瞬时温度测量装置及微机测试系统,为数据采集、分析和运算提供了现代测试手段。     

预燃室式发动机燃烧过程的组织

分隔式燃烧室的特点,是以在副室内过浓混合气状态下着火时产生的能量使主室内的燃料与空气迅速地进行混合,这点与依靠油咀喷射或空气运动能量进行混合的直接喷射式燃烧室有着根本区别。分隔式燃烧室曾存在过各种型式,但在历史上有的已被淘汰,目前只剩下预燃室式和涡流室式了。后者由于受燃烧室周围热负荷的限制,所以只在小型高速发动机上     

预燃室式柴油机着火滞燃期测量与分析

本文作者通过对预燃室式柴油机燃烧过程的预燃室压力、火焰光强和针阀升程等主要参数的实际测量,获得了预燃室式柴油机的物理滞燃期、冷焰持续期、兰焰持续期、热焰持续期、发光滞燃期、压升滞燃期和温升滞燃期的精确数据.根据测量结果,对预燃室内的燃烧过程的微观变化进行了探讨.同时,对三种滞燃期的负荷特性进行了对比分析,从而获得一些全新的认识.     

预燃室式火花点火天然气发动机燃烧模型

由于全球能源和环保的要求，预燃室式火点火天然气发动机近十年来得到迅速发展。在实验研究方面已经取得很大进展，但得燃烧模型方面，目前尚未见到有报道。     

柴油机预燃室射流扰动燃烧系统的设计与试验

为了实现重型柴油机大负荷工况下的高效清洁燃烧,设计了一种应用于重载柴油机的预燃室射流扰动燃烧系统,旨在利用预燃室产生的射流动量促进柴油机大负荷工况下的油、气混合过程,提高扩散燃烧的速度,增大燃烧等容度,从而提高发动机的指示热效率．建立预燃室仿真模型,研究预燃室射流的作用位置、持续时间、动量大小及作用相位对油、气混合与燃烧过程的影响,以缩短发动机燃烧持续期、提高指示热效率为目标,对预燃室的结构进行优化．基于仿真结果,搭建了预燃室射流扰动燃烧系统的试验平台并进行试验．结果表明：在没有明显提高排放的前提下,采用预燃室射流扰动燃烧系统可以有效缩短大负荷工况下的燃烧持续期,提高指示热效率．在转速为1 200 r/min、平均指示有效压力(IMEP)为2.54 MPa、进气压力为0.36 MPa、预燃室喷油量为6 mg且主燃室喷油量为194 mg时,原机指示热效率可从48.18%提升至48.65%.     

船用预燃室式天然气发动机稀薄燃烧特性试验

以船用预燃室式天然气发动机为研究对象,以点火正时(SOI)和过量空气系数(φ_a)为变量开展缸内稀薄燃烧特性影响规律的研究．在此基础上对试验数据开展主效应和帕累托分析,得出量化的规律性结果．结果表明：一方面,影响着火延迟和燃烧放热速率权重较大的为SOI,通过优化可以将滞燃期缩短至12°CA以内,将燃烧重心控制在14°CA ATDC以前;而对于燃烧持续期,影响权重较大的为φ_a,将各工况下φ_a控制为1.66～1.84,可以将燃烧持续期控制在28°CA以内;另一方面,φ_a的运行范围已经达到并超过了车用重载的稀薄极限．由于采用了独立供气的预燃室形式,船用预燃室式天然气发动机可在缸径较大、平均有效压力(BMEP)较高的前提下实现比重载天然气发动机更加稀薄的燃烧组织,从而有利于实现较高的热效率,同时更好的兼顾NO_x排放．     

主动预燃室式直喷汽油机稀薄燃烧性能研究

为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧特性的影响规律,在一款排量为0.5L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性,探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素。研究结果表明,稀薄燃烧可有效降低油耗,提高发动机热效率。传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近,最高指示热效率为45.0%,而采用主动预燃室系统后,稀燃极限可进一步拓展,过量空气系数可达2.0,指示热效率提升至46.5%,氮氧化物排放比采用传统火花塞点火技术时降低约88%;主动预燃室匹配高压缩比14.80的燃烧系统,可进一步拓展稀燃极限至过量空气系数2.1,指示热效率可达48.0%,氮氧化物排放继续降低,在过量空气系数采用2.1时NOx排放最低可达58×10-6。     

预燃室式天然气掺氢发动机燃烧及排放模拟

为探索掺氢对预燃室式大功率中速天然气发动机燃烧和排放的影响,采用计算流体动力学耦合化学动力学方法,在一台6ACD320型天然气发动机上,对氢气体积分数为0～ 30％的天然气-氢气混合燃料的燃烧过程进行了数值模拟.结果表明:在天然气中掺氢促使缸内产生了更多的0、OH等活性自由基,从而加速了缸内火焰传播,发动机的指示燃气消...     

柴油机预燃室喷嘴的热负荷研究

本文提出了一种研究柴油机预燃室喷嘴热负荷的方法。将其应用于重１２１８０ＣａＤ－２喷嘴热负荷分析，得出了有效降低热负荷的改进措施。台架测试结果证实了计算方法的可信性。     

柴油机预混合燃烧滞燃期的试验

滞燃期是柴油机预混合燃烧当中一个极为重要的参数.在电控共轨柴油机上进行了EGR率、喷油始点、喷油压力、负荷、转速和进气温度等单一参数对预混合燃烧滞燃期的试验研究.结果表明,名义过量空气系数能够帮助解释各试验参数对柴油机预混合燃烧滞燃期的影响.混合气的温度、压力和混合气中O2浓度影响柴油机预混合燃烧的滞燃期.提高进气温度...     

柴油机预燃室喷嘴的热负载研究

本提出了一种研究柴油机预燃室喷嘴热负荷的方法。将其应用于重１２１８０ＣａＤ－２喷嘴热负荷分析，得出了有效降低热负荷的改进措施。台架测试结果证实了计算方法的可信性。     

稀燃条件下主动预燃室式直喷汽油机燃烧和排放特性研究

为明晰不同点火方式对汽油机稀薄燃烧特性的影响规律,在一款排量为0.5 L的研究型单缸机上试验研究了传统火花塞和主动预燃室两种不同点火方式下发动机燃烧及排放特性,探索主动预燃室拓展稀薄燃烧极限的多种影响因素.研究结果表明,稀薄燃烧可有效降低油耗,提高发动机热效率.传统点火线圈的稀燃极限处于过量空气系数1.5附近,最高指示...     

涡流室式柴油机燃用乳化油对排放的影响

本文介绍了Ｓ１９５柴油机燃用化油的试验结果。根据结果，分析了涡流室式柴油机燃用乳化油对主要排气污染物ＮＯｘ和碳烟的影响。     

生物质颗粒预燃室燃烧试验与数值模拟

对生物质锅炉进行了生物质颗粒的燃烧试验,以了解其燃烧情况,同时进行了生物质颗粒燃烧的数值模拟,分析研究炉内的速度场、温度场和组分浓度场。对比数值模拟和试验数据,可知烟气出口处温度与数值模拟结果吻合较好,且锅炉燃烧性能良好,试验还测得在烟气出口处温度较高易结焦,可为以后锅炉改造提供方向。     

涡流室式柴油机燃用乳化油对排放的影响

本文介绍了Ｓ１９５柴油机燃用乳化油的试验结果。根据结果，分析了涡流室式柴油机燃用乳化油对主要排气污染物ＮＯｘ和碳烟的影响。     

涡流室式柴油机起动孔对燃烧过程的影响

本文借助于数据采集系统实测的L195型柴油机不同工况下的主燃室和涡流室示动图及计算所得相应的燃烧放热规律，分析了涡流室起动孔对燃烧放热过程的作用护理及其对涡流室柴油机动力性，经济性以及怠速噪声的影响。     

不同预燃室结构对甲烷湍流射流点火燃烧的影响

基于光学定容燃烧弹试验平台,通过高速纹影摄像系统在相同甲烷燃料初始温度、压力及混合气浓度下,定量分析了不同结构预燃室湍流射流点火(turbulent jet ignition,TJI)的燃烧特性,包括火焰传播速度、火焰面积、火焰形态及燃烧压力等参数。研究结果表明,预燃室孔径越小,相同时间内火焰传播得越远,火焰传播速度和火焰面积增长速度越快,燃烧压力峰值越高。随着预燃室孔径减小,着火机理会由射流中带有火焰的火焰点火转变为火焰过孔时熄灭的喷射点火。喷射点火着火时刻延迟,初始火焰速度减慢,但燃烧压力峰值受影响不大。多级加速预燃室压力升高率与压力峰值与单孔预燃室相比变化不大。虽然火焰出口时速度较慢,但是火焰出口时刻提前且速度衰减较弱,因此多级加速预燃室火焰速度在短时间内超过单孔预燃室,并且压力和火焰面积也更早达到最大值。     

直流式预燃室的试验和应用

本文着重介绍国内已运行成功的大速差同向射流和偏置射流两种直流式预燃室.它们都能在 冷风的条件下,稳定燃烧贫煤和劣质煤,具有结构简单、操作和维修方便等优点,经过运行考 验,证实是可以推广应用的.     

预燃室式LPG发动机的试验研究

在不改变原柴油机缸盖结构的前提下，将小型直喷式柴油机改造成预燃室式火花点火LPG发动机。在此基础上，对预燃室喷嘴直径进行了优化试验研究。试验结果表明，这种预燃烧系统作为主室的点火能量放大器和扰动源，可提高燃烧速度，缩短燃烧持续期，达到了稀气快燃的目的，可获得较好的动力性和改善排放，尤其怠速工况下NO排放非常理想。为CNG或LPG发动机的改造、理论研究和应用提供借鉴。     

被动预燃室汽油机当量燃烧特性的数值分析

对一台被动预燃室增压直喷汽油机的燃烧过程进行了三维数值模拟分析,研究了预燃室的不同设计参数如预燃室容积、射流孔数量、射流孔直径、射流孔结构等对当量燃烧时燃烧特性的影响。结果表明,预燃室射流点火优于常规火花塞点火的重要原因是主燃烧室内着火点增多,同时点火后预燃室内产生的高速冲击射流会提升主燃室内的湍流强度,从而加快湍流火焰的传播。在2 000 r/min转速和1.2 MPa平均指示有效压力工况下预燃室发动机的50%燃烧角相对火花塞发动机提前约8.5°。不同结构参数的预燃室模拟分析表明燃烧初期预燃室喷入主燃室射流的动量越大,对主燃室湍流强度的提升效果会越大,燃烧相位也会更优,在上述工况下不同结构预燃室50%燃烧角的差异最高可达约5.8°。变更预燃室结构造成的燃烧相位差异主要体现在燃烧前中期,随着转速和负荷升高,该差异有降低的趋势。