生物柴油、纯柴油与掺混油的微粒排放特性分析

利用ELPI粒径分析仪测定发动机燃用纯柴油、B20和B100的微粒排放特性.燃用生物柴油后发动机排放微粒的总数量增加.与B20和柴油相比,在发动机大部分工作区域内微粒排放都为最高,增加的微粒数量主要来自于超细微粒.燃用B20的微粒排放数量受转速变化影响较为明显,高转速区域和低转速高负荷时排放普遍增多,排放微粒数量较少的区域出现在1400~1600 r/min.分析表明:微粒的数量排放和质量排放之间没有必然联系,降低微粒质量的措施不一定能降低微粒的数量,鉴于微粒数量对大气颗粒物的贡献及对人体的危害,有必要对微粒数量排放进行限制.     

DTBP对甲醇/生物柴油燃烧排放的影响

在186FA柴油机上,以甲醇/生物柴油(BM15)为基础燃料,分别添加不同质量比例的十六烷值改进剂二叔丁基过氧化物(DTBP),分析了DTBP改进剂对甲醇/生物柴油燃料特性的影响,以及DTBP添加比例对混合燃料燃烧和排放过程的影响.研究结果表明,BM15添加0.25%、0.50%、0.75%的DTBP,柴油机的输出功率分别比燃用BM15时升高了2.28%、4.21%和6.32%;比能耗分别降低了11.6%、20.6%、23.3%;添加DTBP可以改善混合燃料的着火性,随着DTBP添加比例的提高,混合燃料的滞燃期缩短,与燃用BM15相比,柴油机的NO_x、CO和HC排放均有所降低,排气烟度有所升高.     

直喷式柴油机燃用生物柴油混合燃料B50的排放试验研究

对单缸直喷式柴油机在不作任何调整的情况下燃用生物柴油与柴油的混合燃料B50的排放进行测定,与燃用-10#柴油时的排放对比表明,在同样工况下,燃用混合燃料的CO排放量、HC排放量及烟度排放均低于燃用柴油,而NO排放量略高于燃用柴油．     

过氧化改质对生物柴油及排放影响的研究

采用过氧化方法对生物柴油进行燃料改性,探讨了过氧化改质的机理,测量并分析了过氧化改质对生物柴油粘度和过氧化值的影响。在170F柴油机上,对过氧化改质前、后生物柴油进行台架试验,考察了过氧化改质对生物柴油NOx排放和碳烟的影响。研究结果表明：过氧化改质后,脂肪酸甲酯碳链中的双键被打断,饱和程度增加,氧化安定性得到明显改善,动力粘度最大可降低8.2%;燃用过氧化改质生物柴油,标定转速、各个负荷下,NOx和碳烟同时下降。     

含氧燃料特性对柴油机燃烧以及排放特性的影响

将质量比90％的柴油分别掺混10％菜籽油,10％DMC以及5％菜籽油和5％DMC的混合物,连同纯柴油组成10％RO,10％DMC,5％R0＋5％DMC和柴油共4种燃料,在一台单缸柴油机上进行燃烧、性能及排放试验研究．结果表明：含氧燃料的特性不同对比燃油消耗率和热效率影响较小,但对燃烧和排放影响较大．3种含氧燃料对柴油机缸内最大爆发压力影响不大．与柴油相比,柴油机燃用5％RO＋5％DMC和10％R0时,放热率峰值降低,滞燃期缩短,燃烧始点提前．燃用10％DMC时放热率峰值上升,滞燃期延长,着火延迟．与燃用柴油相比,柴油机燃用5％RO＋5％DMC和10％DMC时,除烟度有所下降以外,CO,HC和NOx排放均高于柴油．柴油机燃用10％RO时的烟度和Hc排放均低于柴油,而CO和NOx排放高于柴油．     

柴油/甲醇不同掺烧方式燃烧过程和排放对比分析

在不改变4B26增压柴油机结构的前提下,对柴油机气道喷射甲醇与柴油/甲醇直接混合燃料进行了燃烧过程、排放性能试验,对两种柴油/甲醇掺烧方式的燃烧过程与排放进行了分析。试验结果表明：与柴油/甲醇直接混合相比,柴油机气道喷射掺烧10%甲醇,气缸压力相差不大,缸内平均温度较低,低负荷时滞燃期较长;气道喷射甲醇大幅度降低排气温度,NOx和碳烟排放降低效果较为显著,HC和CO排放较高。与燃烧柴油相比,两种方式掺烧10%甲醇时,发动机的动力性变化不大,缸内平均温度都有所降低,滞燃期有所延长;NOx和碳烟排放降低,HC和CO排放有所增加。     

烟幕凝聚粒子的消光特性研究

采用蒙特卡洛方法根据凝聚体-凝聚体凝聚模型对由球形原始粒子聚集成的凝聚粒子的结构进行仿真,按T矩阵方法计算各种结构的消光和吸收系数,然后取所有结果的平均值来仿真实际情况烟幕凝聚粒子的消光特性.以碳黑为例的计算结果表明:凝聚粒子的消光特性受到原始粒子数量、粒径以及结构的影响;粒子的凝聚将减弱烟幕的消光性能;当凝聚结构中原始粒子的数目一定时,存在使烟幕消光性能达到最大的原始粒子半径.     

缩比固体火箭发动机实测颗粒特性

测量了使用含铝推进剂的小型二维火箭发动机中燃烧室、尾喷管和排气羽烟中粒子的粒径分布。采用了不同的喷管形状和高达4.36MPa的压强。压强低于约2.4MPa时,进入喷管的粒子多峰尺寸分布的D_(32)随压强的增大而减小。大于2.4MPa时,更高的推进剂燃速显著降低了微粒团聚作用,并提高了特征排气速度。在更高的压强下,进入喷管的粒子的D_(32)非常小(2～16μm)并且是单峰的,随压强没有明显的改变。在发动机关闭过程中,D_(32)明显比稳定燃烧过程中的大,揭示了羽烟特征改变的又一可能原因。排出微粒的D_(32)为1.2～1.6μm(伴随着2μm以下,8μm,28μm三峰分布),这与压强、喷管入口形状、出口马赫数、不完全膨胀程度或出口平面的后部配置无关。少量较大颗粒的存在表明,或者是在喷管接合部发生了微粒碰撞和/或表面影响,或者是在喷管进口处较大微粒集中在壁面附近。     

含燃速调节剂的AP/HTPB推进剂的燃烧特性

研究了Fe_2O_3、亚铬酸铜(CC)、LiF和CaCO_34种燃速调节剂及含有这些添加剂的推进剂的负压火焰.在负压下存在一个暗区,该区随压力下降和AF粒径变小而变厚。加有FEe_2O_3的推进剂存在一个没有气相火焰的发烟表面。含有燃速催化剂在负压下燃烧所得积烟表明:重燃料分子随AP粒子变细而下降.加入Fe_2O_3或CC.低压爆燃限降低.而加入LiF和CaCO_3则增加。当LiF和CaCO_3高于一定含量时.减小AP粒径会进一步降低燃速.低于一定含量时会起增速作用,直到某一压力时,则又降速。添加剂类型不同会影响燃烧表面形态发生变化的压力。     

含氧组分燃料降低装甲车辆柴油机碳烟排放的研究

在不对柴油机结构进行任何改动的情况下,通过台架试验研究了2种含氧组分燃料—生物柴油和碳酸二甲酯(DMC)对某型装甲车辆柴油机缸内燃烧过程、动力性和排放的影响。结果表明:添加20%的生物柴油会使缸内压力曲线略有前移,对动力性影响不大,外特性扭矩最大降幅小于2%,在中、高转速时降低碳烟排放22%～46%;柴油中添加20%的生物柴油和10%DMC,会使缸内压力曲线后移,压力峰值降低,外特性扭矩降低约5%,降烟效果更好,降低幅度均在25%以上,最高可降61.5%.2种方案NOx排放都有一定程度升高,个别工况下升高约10%.     

粒径对烟幕中团聚体颗粒散射特性的影响分析

以烟幕中颗粒团聚现象为背景,针对烟幕中的团聚体的消光性能优化问题进行了研究。基于Cluster-Cluster Aggregation理论建立了随机粒径的团聚体算法程序,用于生成具有不同颗粒半径的团聚体模型;在此模型基础上运用多球T矩阵方法计算分析了烟幕中粒径呈对数正态分布的团聚体散射特性;同时结合具体的物理模型研究分析了粒径的分散程度对团聚体消光因子、散射因子及散射能量分布的影响。结果表明：团聚体中颗粒粒径分散程度的降低会提高烟幕的消光性能;模拟的多组团聚体中,A型团聚体较B型团聚体消光因子提高了30.9%,总体散射能量降低了32.5%;团聚体中尽量避免出现偏离对数正态分布均值的极大粒径颗粒可以有效地提高烟幕团聚体的消光性能。     

Catalysis of Nanometer α-Fe2O3 on the Thermal Decomposition of AP

Nanometer α-Fe2O3 catalysts were prepared by hydrolyzation in high temperature. Three kinds of precipitators, NaOH, (NH4)2CO3 and urea were used to compare the effect in the process of hydrolyzation. Nanometer sizer, transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) were employed to test the profiles and diameters of the product particles. The test results indicate that the production is nanometer α-Fe2O3 with narrow particle size distribution (PSD) and good dispersibility. The catalysts are mixed with ammonia perchlorate (AP) in 1.0 wt.%. And the composite particles of catalysts with AP are prepared using a new solvent-nonsolvent method. Differential thermal analyzer (DTA) is employed to analysis the thermal decomposition of the composite particles and pure AP sample. The results imply that the thermal decomposition curve peaks of the samples in which nanometer α-Fe2O3 catalysts are added appear comparatively more ahead than that of pure AP sample. Among these mixtures added nanometer material, the smaller the particle diameter of catalyst is, the more ahead the thermal decomposition curve peaks of AP appear. The high and low temperature thermal decomposition curve peaks of AP mixed with the catalyst deposed by urea are more ahead of 77.8℃ and 9.7℃ than that of pure AP, respectively. The mechanism of the catalyst deposed by urea with smaller diameter and the distinct catalysis of the particles on the thermal decomposition of AP are discussed.     

直喷汽油机轿车燃用不同比例甲醇汽油时的颗粒物排放特性

为了研究燃用不同掺混比的甲醇汽油对装备有直喷汽油机的整车颗粒物排放的影响,对一辆帕萨特轿车在新欧洲驾驶循环条件下燃用93#国Ⅳ汽油,以及以其为母油配制的M15、M25、M40三种甲醇汽油时的颗粒物质量和数量浓度进行了测试.结果表明,随着燃料中甲醇比例的增加,颗粒物质量呈明显下降趋势,而颗粒物数量却呈快速上升趋势.相比燃用市售汽油时,燃用M15、M25、M40三种甲醇汽油的颗粒物质量分别下降了33.2％、36.5％和40.2％,而颗粒物数量则分别增加了14.4％、15.7％和23.6％.     

含氟有机添加剂对含铝聚醚推进剂燃烧凝聚相产物的影响

为了抑制高含铝推进剂燃烧凝聚相产物的团聚,将含氟有机添加剂加入到含铝聚醚推进剂中,用高速摄像装置研究了推进剂药条的燃烧情况。利用扫描电子显微镜/能谱仪、激光粒度分析仪、X-射线衍射仪、实时粒度测试仪研究了含氟有机添加剂对推进剂燃烧凝聚相产物形貌、粒径、成分和燃烧实时粒度的影响。结果表明：含氟有机添加剂的加入,有助于减少燃烧铝颗粒的尺寸,能明显减少大尺寸凝聚相粒子的生成,在7 MPa时,加入2%的含氟有机添加剂,燃烧凝聚相产物的平均粒径D₅₀从5.83 μm减小到3.06 μm;X-射线衍射仪测试结果显示,含氟有机添加剂的加入导致燃烧凝聚相产物中α-Al₂O₃晶型和θ-Al₂O₃晶型几近消失,主要形成γ-Al₂O₃和δ-Al₂O₃晶型。     

NEPE含能组份冲击响应细观对比分析

制备NEPE含能组分AP（III）、AP（IV）、HMX（200目筛下物）、HMX（6）、RDX（5）、RDX（7）粉体样品,通过落锤仪对样品进行落锤冲击实验,并对冲击前样品和冲击过程中具有典型现象的样品做电镜扫描观测,对比冲击前后样品细观层次上的变化,分析各类型样品受冲击载荷后细观层次上的响应。     

基于多层氧化层结构的硼颗粒点火模型研究

为了研究相关因素对硼颗粒点火过程的影响规律,基于多层氧化层结构,改进了硼颗粒的点火模型。该模型考虑了颗粒氧化层表面物质成分的变化、表面火焰面形成的物理过程,模型计算结果与实验数据具有较高的吻合度。应用该模型研究了环境压强、颗粒直径、气相氧化剂浓度以及环境温度对硼颗粒点火过程的影响规律。结果表明,环境压力越大,颗粒点火时间越短;颗粒粒径越大,颗粒表面氧化层越厚,从而延长了颗粒的点火时间;在较大颗粒直径（>5 μm）下增加环境内氧气浓度有利于颗粒点火,对小颗粒直径（≤5 μm)则无明显影响;水蒸气浓度越大,颗粒点火时间越短;环境温度越高,越有利于颗粒点火。     

可用于乳化炸药的Gemini表面活性剂水溶液聚集形态模拟研究

利用Material Studio 4.3中的颗粒耗散动力学(DPD)方法对可用于乳化炸药的不同结构Gemini表面活性剂在水中的聚集体形态进行了模拟.模拟结果表明:联接基的结构对Gemini表面活性剂聚集体形态影响较大.随着表面活性剂浓度的增加,聚集体由球形向棒状再向层状转变;随疏水链长度增加,容易形成大而致密的胶束...     

直喷式柴油机燃用生物柴油混合燃料B50的性能试验研究

对ZS1110TD型单缸直喷式柴油机在不作任何调整的情况下燃用50%生物柴油与50%柴油的混合燃料B50的性能进行测定,与燃用-10#柴油时的性能对比表明在同样工况下,混合燃料的功率、扭矩均低于柴油,燃油消耗率高于柴油.