柴油引燃式天然气发动机最佳引燃柴油量及过量空气系数浓限、稀限的研究

以气口顺序喷射、全电控、柴油引燃天然气发动机为实验发动机,对柴油引燃天然气发动机的最佳引燃柴油量及过量空气系数的浓限、稀限进行了研究。研究发现：对于柴油引燃天燃气发动机的不同运行工况,存在相应的最佳引燃柴油量;最佳引燃柴油量并非越小（或天然气替代率越高）越好,在较小的引燃柴油量下,存在一个对碳烟排放不敏感的引燃柴油量;在这个不敏感的引燃柴油量范围内,适当增加引燃柴油量可以使天然气／空气混合气工作在较稀的过量空气系数下,降低NOx排放。通过实验得到了天然气／空气混合气过量空气系数的浓限、稀限,指出过量空气系数浓限是由NOx的排放标准所决定的,稀限则是由碳烟、HC、CO排放标准所决定的。     

电控顺序喷射CNG发动机过量空气系数研究

分析了影响电控顺序喷射压缩天然气（CNG）发动机最佳过量空气系数（Фat）的主要因素。建立了CNG发动机试验台架，进行了过量空气系数对发动机经济性、动力性和排放性影响的试验。试验结果表明：过量空气系数对于CNG发动机经济性的影响非常明显，经济性最好时的过量空气系数大于NOx排放量最大时对应的过量空气系数，HC排放随着过量空气系数增大而增大，CO排放在过量空气系数为1．2到1．4之间时急剧下降，排气温度随过量空气系数增大而下降。该发动机的过量空气系数在1．5左右时其综合排放性能和经济性最佳。     

船用中速天然气发动机起动过程的控制策略

船用天然气发动机起动过程预燃室过量空气系数受转速影响大.针对ACD320型船用中速天然气发动机台架试验出现的起动困难问题,通过计算分析获得发动机起动过程预燃室过量空气系数随主燃气喷射量、转速的变化规律.采用AVL Fire软件模拟发动机主燃室和预燃室在不同过量空气系数下的缸内燃烧和动力特性,并据此制定起动过程的控制策略,经发动机台架试验验证,证实了起动控制策略的有效性,从而为解决船用中速天然气发动机起动困难的技术问题提供参考.     

天然气-汽油双燃料发动机燃烧特性试验研究

为了探究天然气-汽油双燃料燃烧模式在现代发动机上的适用性及潜在优势,基于一台增压直喷发动机结合进气道喷射天然气和缸内喷射汽油,开展了不同负荷、过量空气系数和天然气替代率下天然气-汽油双燃料燃烧特性试验研究。结果表明,低负荷固定转矩工况下,随着天然气质量流量增加,发动机最高燃烧压力提高,燃烧相位提前,循环变动降低,且在稀燃条件下尤为明显。中等负荷固定转矩工况下的燃烧特性变化规律与低负荷工况相似,而在高天然气替代率、稀燃条件下有效热效率随天然气质量流量增加明显提高。高负荷节气门全开工况下,尽管发动机最大转矩有所下降,但爆震起点和强度得到有效抑制,燃烧相位也明显改善,因此可以通过增压来弥补发动机功率不足的问题。     

湍流射流点火对天然气发动机燃烧特性影响的试验研究

湍流射流点火（Turbulent Jet Ignition,TJI）是一种有效的燃烧增强技术,可提供更高的点火能量,使发动机稳定着火,且可以提高燃烧压力和燃烧速率,缩短燃烧持续期,是实现发动机稀薄燃烧的有效手段。基于一台带有预燃室的点燃式单缸试验机,开展了TJI模式下天然气发动机性能的试验研究。首先,研究了不同过量空气系数下TJI对天然气发动机动力性能、排放性能及燃烧特性的影响,并与火花塞点火（Spark Ignition,SI）模式进行对比;其次,在稀燃条件下分别探究了进气增压和预燃室喷氢对天然气发动机动力性、经济性及燃烧过程的优化作用。结果表明：TJI的使用可有效拓展天然气发动机的稀燃极限,且燃烧滞燃期和燃烧持续期均更短,放热率更高;过量空气系数1.5为甲烷TJI最佳稀燃工况,此时燃油消耗率最低,且可实现氮氧化物近零排放;此外,采用进气增压的方式可以提高TJI发动机在高负荷下的经济性;TJI模式下,相较于预燃室喷甲烷,预燃室喷氢气可进一步缩短滞燃期和燃烧持续期,提高放热率,达到提升TJI性能的效果。     

丙酮丁醇乙醇/汽油混合燃料对高速发动机性能影响的试验研究

以发动机4000 r/min、节气门开度35％ 为试验工况,对纯汽油及不同掺混体积分数丙酮丁醇乙醇(acetone-butanol-ethanol,ABE)与汽油混合物开展了不同点火提前角和喷油量的试验研究.分析了不同ABE混合比、点火提前角和过量空气系数对发动机性能的影响,并对每种燃料发动机最大功率工况的性能参数进行...     

最佳过量空气系数优化控制氢发动机性能的建模实现

进行了进气管直接喷射式氢发动机中过量空气系数对其性能影响的研究,分析了过量空气系数对输出功率、氢燃料消耗率和NOx排放量的影响,试验表明过量空气系数对氢发动机性能有较大影响.基于神经网络在逼近动态系统输入和输出之间非线性关系的优势,运用BP神经网络对过量空气系数与输出功率和氢燃料消耗率的关系建模,仿真和试验结果的对比研究表明：模型能准确地得出各工况所需的最佳过量空气系数,可为优化控制氢发动机性能提供理论支持.     

天然气发动机氨排放控制应用研究

选择满足国六排放标准的天然气发动机,用全流稀释排放设备采集了发动机常用工况的排放数据并分析了发动机过量空气系数、催化器温度及发动机尾气中CO、NO x等污染物体积浓度对NH 3排放的影响并提出控制NH 3排放的方法。研究结果表明:当发动机过量空气系数大于0.965时,发动机尾气中NH 3的排放随过量空气系数增大而逐渐降低;发动机尾气排放污染物CO对NH 3的排放量影响较大,在一定范围内CO的体积浓度与NH 3的排放量成正相关,但是NO x的体积浓度与NH 3的排放量没有明显的对应关系。另外,三元催化器(three way catalyst,TWC)包裹保温材料后,发动机尾气中NH 3的排放随着催化器温度的升高而降低。在3种控制天然气发动机尾气中NH 3排放的技术中,当前建议选择两级式TWC技术方案对天然气发动机NH 3排放进行控制处理,待逃逸氨催化器(ammonia slip catalyst,ASC)适应天然气发动机发展后,TWC+ASC可以成为良好的排放控制技术方案。     

基于不同压缩比的焦炉气与天然气混燃发动机燃烧特性的研究

为了研究不同压缩比对焦炉气与天然气混然发动机性能的影响,以一台6缸焦炉气发动机为研究对象。运用CATIA三维建模软件建立了4种不同压缩比的燃烧室模型,然后在相同的边界条件、初始条件及过量空气系数等条件下,利用AVL-FIRE流体力学分析软件对不同压缩比的发动机的压缩及膨胀过程进行了数值模拟。模拟结果表明:当压缩比为12时,在点火时刻缸内的最大气流流速最小,有利于初始稳定火核的形成,压缩上止点时在强挤流的作用下产生横向流动的气流流向火花塞的远处,有利于火焰向远离火花塞的位置传播;与原机和其他压缩比的发动机相比,压缩比为12的发动机性能较好。     

R6160船用双燃料发动机的性能仿真与优化研究

针对改进型双燃料发动机燃烧效果较差的问题,采用一维仿真的方法,建立了R6160双燃料发动机模型。应用此模型研究了喷油正时、天然气喷气正时和过量空气系数对燃烧的影响;对喷油正时和天然气喷气正时的改进效果进行了试验验证。试验结果表明:合理调整喷油正时和天然气喷气正时能有效改进双燃料发动机的性能。     

省煤器防磨初探

主要叙述了省煤器的磨损处理,对省煤器的设计,安装与运行提出了防磨建议与要求。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

Research on non-flammable criteria on refrigerants

The two targets including the ratio of maximal composition RXM and the minimum for operating area SMI have been proposed for judging the flammability of the alternative to CFCs and HCFCs in air conditioner and refrigeration system. Analytical results in this paper illustrate that for different flammable refrigerants, the RXM and SMI are different and the relationship between different refrigerants are also different, which depends on the flammability of the refrigerant.     

天然气成分对发动机性能及排放影响的试验研究

在同一台发动机上通过燃用属于同类别的两地天然气的对比试验,研究了天然气（CNG）成分对发动机性能及排放的影响。试验结果表明：天然气成分的差异导致发动机的空燃比发生变化,是造成发动机性能与排放产生较大变化的主要原因,而控制发动机空燃比在较小范围变化,可以减少天然气成分对发动机性能及排放的影响。     

供热系统节能探讨

针对集中供热采暖系统定压（补水）方式和循环方式的电耗情况及水力平衡调节技术对供热系统节能的作用进行分析和总结,寻求供热采暖系统中可实施节能措施的环节和节能工作的切入点,配合实现既有建筑进行节能改造的阶段性目标,合理降低供热采暖系统的能耗,从而达到供热采暖系统节约能源的目标,为供热采暖系统的节能改造提供科学依据。     

基于GT-POWER的配气相位对柴油机性能影响的研究

采用GT-POWER软件,分析1款老产品4112柴油机的配气相位对其性能的影响,并对配气相位进行优化。首先,建立发动机模型,计算发动机外特性曲线,并与发动机试验参数比较,验证模型的可靠性;然后,用发动机模型,对进排气门配气相位气进行分组优化模拟计算,得到每个转速下的最优配气相位;最后,模拟计算标定点转速下最优配气相位所对应的发动机充气效率、燃烧效率、功率和扭矩,结果表明,4项性能均得到提高。     

基于投入产出方法的居民消费全流程能耗分析

本文在合理界定居民消费内容及活动水平的基础上,利用投入产出方法和生命周期能耗分析思想,对居民衣、食、用、服务、行、住等消费的全流程能耗进行了分析和计算,给出了2005年居民各项消费的全流程能耗现状,并对2010年、2020年、2030年的居民消费全能耗状况进行了预测,得到了居民消费全能耗占全国能源消费总量的比重在40%以上等一系列重要结论,并提出了相关政策建议。     

超滑金属涂层在水泵上的应用

通过对影响水泉效率的因素和超滑金属涂层性能的应用分析,研究利用超滑金属涂层对1日水泵进行节能改造。通过实验测试和实际应用,证明该方法是可行的。     

锅炉钢管压扁试验研究

压扁试验是重要的工艺试验，以日常试验获得的大量数据为基础，针对常用锅炉管材进行了压扁不合格极限高度试验，为减免压扁试验提供了依据。