柴油机燃用柴油-碳酸二甲酯(DMC)混合燃料时缸内辐射传热的变化

研究了柴油机燃用柴油-DMC混合燃料后由于碳粒生成量减少而引起的缸内辐射传热量的变化以及发动机尾气烟度的变化.结果表明,添加DMC后排气烟度能够得到显著改善,并且存在一个最佳添加比例;同时随着添加比例的提高,缸内辐射传热量有所降低;对比尾气烟度和缸内辐射传热量,可以得到碳烟的生成量与缸内辐射传热量呈正比关系.     

柴油机燃用含氧燃料后缸内传热研究

从柴油机缸内传热着手,对柴油机燃用柴油和碳酸二甲酯(DMC)混合燃料后,柴油机缸内传热规律和热效率以及动力性进行了研究。研究结果表明:燃用柴油和DMC混合燃料后,柴油机缸内燃烧改善,热效率提高约0.56%;碳烟减少约50%。从而导致缸内辐射传热量及传热损失减少,在DMC添加比为15%时,缸内辐射传热量下降20%,约占缸内总传热量的2.4%。传热损失减少主要是通过冷却水带走的热量减少,其减少量约占缸内总传热量的2.5%,和辐射传热量下降大致相当。     

段法模型在柴油机缸内辐射传热的应用

从段法基本概念出发,推得了柴油机缸内火焰段对整个缸壁段的辐射全交换面积计算式,并以此为基础给出了缸内辐射传热的单区段法模型。与实验结果比较表明,该模型能更准确地模拟缸内辐射传热量。将该模型与传统的单区模型比较,可得到壁面有效吸收系数的表达式,它是壁面黑度和火焰辐射系数的函数,并随壁面黑度的增大而增大,随火焰辐射系数的增大而减小。而传统的方法认为壁面有效吸收系数仅为壁面的黑度的函数。     

直喷式柴油机气缸内辐射传热的试验研究

在一台ＴＹ１１００直喷式柴油机上，采用ＭＥＤＴＨＥＲＭ公司的ＧＡＲＤＯＮ型辐射传感器，测量气缸内辐射传热量，在此基础上，研究了影响气缸内辐射传热的因素，从而得出了气缸内辐射传热量随运转及结构的变化关系     

预测柴油机气缸内火焰辐射传热的一个单区模型

建立了一个以压力示功图为基础来计算柴油机气缸内火焰辐射传热的一个单区模型,利用该模型对一台直喷柴油机气缸内火焰辐射热流量随曲轴转角变化情况进行了计算,并计算结果与实测结果进行了比较,表明该模型能较好预测所缸内火焰辐射传热量,在工程上有应用价值。     

柴油机缸内瞬态辐射换热实验研究

本介绍了作研制的内燃机缸内瞬态传热研究应用的总热流与辐射热流传感器。应用过渡状态的测试方法，尽可能减少了燃烧室内积碳对传感器的污染，从而提高了瞬态辐射热流的测试精度。实测单缸风冷柴油机缸内局部瞬态辐射热流的结果表明，瞬态辐射热流主要发生在压缩上止点及之后５０°ＣＡ￣７０°ＣＡ；循环平均辐射热流与实测总热流平均值比较，辐射热流占总热流的相对值可达２０％以上；随柴油机负荷增大，其相对值呈上升趋势。     

柴油机瞬变过程烟度排放的劣变分析

在一台增压中冷高压共轨柴油机上进行了恒转速增转矩典型瞬变工况下烟度劣变的成因分析,并确定了适用于瞬变工况劣变性能分析的评价参数.研究结果表明:瞬变过程烟度峰值较稳态工况恶化了17.5倍,供油量、转矩和进气量的滞后程度依次增大,而减小发动机加载率、增大加载起始点负荷或减小恒定转速均有助于改善发动机瞬变性能劣化程度;表观上供油和供气速率不匹配、低燃烧速率和燃烧相位滞后造成的燃烧劣变在缸内物理场中可以归因于缸内油气混合气驱动能量的不足;与稳态工况相比,瞬态工况的燃烧反应基团在φ-T图碳烟(soot)生成岛中更大的体积比例和更长的停留时间导致缸内局部浓混合气比例增大;缸内油气混合状态与soot生成量呈现出显著的相关性,是造成soot排放恶化的主要原因.     

柴油机缸内火焰辐射传热新模型

柴油机缸机的火焰辐射受诸多因素的影响,用理论分析法来确定它是相当困难的,由于柴油机缸内火焰辐射特性依赖于缸内的燃烧过程,而燃烧过程中的实际热力状态又可用示功图来分析,因此借助于火焰辐射与缸内热力参数之间的这种间接关系,建立了一种计算柴油机缸内火焰辐射传热的新模型,利用该模型对一台直喷柴油机缸内火焰辐射热流量随曲轴转角的变化情况进行了计算,将计算结果与实测结果进行了比较,表明该模型能较好预测缸内火焰     

均质化学计量比燃烧下GDI发动机碳烟生成可视化解析

汽油机燃烧过程中产生的黄色火焰与生成的碳烟呈正相关,根据这一特征,利用高速摄影获取汽油直喷(GDI)光学发动机缸内的火焰图片,通过统计计算其中黄色火焰的信号强度,分析了缸内碳烟的生成规律以及燃料中甲苯、乙醇含量对缸内碳烟生成的影响.结果表明:在化学计量比燃烧条件下,碳烟在点火初期火花塞电极附近产生,这部分碳烟的滞留时间相对较长,整个燃烧过程中,碳烟的产生主要位于火花塞附近.甲苯比例的增加对碳烟生成有明显的促进作用;而添加乙醇能够抑制缸内碳烟总体生成量,但在点火之后的1°CA内,黄色火焰信号强度没有降低,表明该时期碳烟的生成无法得到有效抑制.     

喷射参数对柴油机燃烧与排放特性的影响

在一台共轨柴油机上进行了喷射压力、喷射定时、后喷量及后/主间隔角等喷射参数影响作用的试验研究,利用FIRE软件数值模拟获取微观场变化信息,综合分析了喷射参数对缸内燃烧与有害排放物生成的影响机理及规律.结果表明,提高喷射压力和提前喷射定时有利于改善燃油经济性及碳烟排放,但在喷射压力较高(120～130,MPa),喷射定时提前到上止点前2°CA时,再提前喷射定时对碳烟的影响不大,而NOx的生成量显著增加,同时会引起燃烧粗暴.当后/主间隔角一定(15°CA),后喷量为1.5～2.0,mg时,烟度值达到最低,降幅为28%左右;后喷量为1.5,mg时,后/主间隔角在25,oCA附近,烟度达到最低,降幅达到20%.因此,引入后喷时需要选取适当的后/主间隔角和后喷油量,既要增强后喷燃油对缸内流场的扰动效果,使得更多的氧气进入主喷的燃烧产物区,加速碳烟的氧化又要避免进入高温缺氧区域内的后喷燃油量过多以及燃烧过于拖后等负面影响.     

乙醇-柴油混合燃料的燃烧与排放特性

研究了柴油机燃用不同掺混比的乙醇 -柴油混合燃料对排气烟度以及 NOx 气体排放成分的影响 ,分析了尾气排放中甲醛、乙醛以及未燃乙醇的含量。研究结果表明 ,加入一定比例的乙醇可改善缸内燃烧过程 ,大幅度降低排气烟度 ,提高燃油经济性。随着乙醇掺混比的提高 ,尾气中 NOx 含量、乙醛和未燃乙醇的含量有明显增加     

电喷柴油机优化燃烧和排放的数值模拟

应用三维CFD模拟软件FIRE,对1台6106柴油机在不同预喷油量,主预喷定时和主预喷间隔的条件下的喷雾与燃烧过程进行了数值模拟。通过分析缸内压力和温度变化以及燃烧产物的质量分数,研究了预喷射参数对燃烧过程及NOx和碳烟的影响。结果表明:采用不同预喷射策略,可有效降低缸内燃烧压力,优化柴油机的排放。随着预喷油量的增加,NOx变化不大,烟度(Soot)逐渐增加;随着预喷定时的提前,Soot生成量变化不大,NOx排放逐渐增加。     

壳管式相变蓄热器传热效率研究

设计了一套定量测试不同工况下壳管式相变蓄热器传热效率装置。采用壳管式相变储热,石蜡填充入壳管间,管内通入冷、热载流体,模拟吸热放热过程。测试发现:相同入口条件下,单位时间传热量随入口水温增加呈线性增加;管内载流体流量加大有助于提高传热水平,15~60 L/h流量内单位时间传热量增速随流量增加放缓;不同材质传热管单位时间传热量变化并不明显,表明管道热阻在相变蓄热器总热阻中所占份额较小;相同工况下的蓄热过程,热载流体由下向上流动传热形式明显优于由上向下管排形式;尝试在封装相变材料中添加金属网状结构,强化相变材料内部热传导速率,对比发现相同工况下相变材料中添加金属网状结构,可提高10%~15%左右传热量。     

燃用含氧燃料对柴油机热量分配影响的试验研究

从热平衡分析着手,对柴油机燃用柴油和碳酸二甲脂(DMC)混合燃料后缸内传热规律及热效率和动力性进行了研究.研究结果表明:燃用柴油与DMC混合燃料的热平衡与燃用纯柴油相比有所不同,随着DMC在柴油中添加比例的增加,转化为有效功的比例也逐渐增加,当DMC添加比例为15%～20%时,有效功的比例增加3%左右,而冷却水、排气、机油带走热量的比例均有所下降.     

采用含氧燃料和EGR同时降低直喷式柴油机碳烟和NOx排放的试验研究

在一台TY1100轻型直喷式柴油机上，研究了碳酸二甲酯（DMC）作为含氧燃料添加剂对柴油机烟度和性能的影响。结果表明，在发动机燃油和燃烧系统不作变动的条件下，随着DMC在柴油中添加比例的增加，排气烟度逐步下降，热效率提高。当添加比例在10％-15％时，烟度降低40％-50％，热效率增加了6.9％，发动机功率基本不变。添加碳酸二甲酯并采用EGR可以同时降低碳烟和NOx。研究表明，柴油中添加15％DMC，在12％左右的EGR下，与原机比较，烟度降低了35％，NOx排放降低了33％。混合燃料的放热规律与纯柴油相比差异不大，但预混燃烧量增加，扩散燃烧速率快，发动机最高燃烧压力、温度和压力升高率偏高。     

WZ003089 碳石墨料坯焙烧炉内热交换分析

碳石墨料的焙烧过程特点是必须把料坯装在一个密封箱中，并在箱内料坯的周围放入填充物，以防料坯被氧化。填充物常用碎焦或石墨屑等。炉内必须严格保证均匀加热和一定的加热速度。并对该热工过程进行了研究，认为传热是分为两步：第1步为外部热交换，热量由热源传给箱体的外层，为对流和辐射热交换；第2步为由箱体表面传至料坯表面，为散料层中的热交换。研究表明，内部散料层的热阻要比外部热交换的热阻大很多倍，因此，系统的热交换限制环节是散料层中的传热。加大填充料粒度可减小散料层热阻。图3参8     

乙醇-柴油混合燃料对柴油机性能及排放的影响

通过对乙醇含量分别为5％、10％、15％和20％的混合燃料及纯柴油5种油品的对比实验，研究了燃用乙醇—柴油混合燃料时，柴油机燃油经济性、功率及排放特性的变化规律。实验结果表明，燃用乙醇-柴油混合燃料，柴油机的能量消耗率在乙醇含量为15％时最佳，功率有所下降，但由于乙醇添加量较小，总体来说对发动机性能影响不大，在排放特性方面，NOx的比排放量基本随着乙醇掺烧比例的增加而减少；HE、CO的比排放量基本上随着乙醇掺烧比例的增加而增加；随着乙醇掺入比例的增加，发动机的可见烟度和滤纸式烟度均有显著的降低，干碳烟(DS)的比排放量也呈下降趋势。     

不同加热温度下钠钾合金热管传热性能

传热量和传热系数是衡量热管传热能力的重要指标,而加热温度对钠钾合金热管的传热特性有着重要的影响。文章通过实验初步研究了钠钾合金热管在不同加热温度下的传热特性,得到了钠钾合金热管在不同加热温度时热管外壁面温度的分布规律和变化情况,计算得出钠钾合金热管在不同加热温度时的传热量和传热系数,并给出该热管的传热量和传热系数随加热温度增加时的变化规律。     

工业炉强辐射传热节能新技术

阐述了在工业炉内设置强辐射元件，取得了强辐射传热节能的效果。该元件将炉内漫射状的热射线调控为指向工件的射线束，以便将热量直接传递给工件，与ＲＸ３节能型的箱工热自理炉相比，实施本技术后节电率可达２０－３０％，工业黑体的全射综达０．９６。     

研究直喷式柴油机碳粒排放及缸内辐射传热的一种数学方法

本文给出了预测直喷式柴油机碳粒排放及碳粒和气体辐射传热的实用化数学模型。该模型以多区燃烧模型为基础,通过补充各区的碳粒和气体浓度,碳粒和气体发射率等的计算子模型,使程序功能获得扩大。用这个模型对一台实际柴油机不同喷油正时下的碳粒排放作预测,结果与实测值相吻合。本文还给出了预测和部分实测的低散热柴油机碳粒排放及碳粒和气体辐射传热的变化结果。在低散热柴油机中,碳粒排放将下降,但辐射传热量与总传热量之比会增加。