亚/超临界压力下碳氢燃料液滴的燃烧特性

建立了一个适用于超临界压力下包括能够正确描述跨临界迁移现象的液滴燃烧模型,提出了跨临界迁移时刻液滴表面处燃料质量流束有限的新观点.利用开发的计算模型,以碳氢燃料液滴自燃着火为研究对象,研究了亚临界和超临界压力下单液滴的燃烧特性,并从传热传质过程出发,阐明了跨临界迁移前、后液滴燃烧过程的热质输运机理及物理控制因素.结果表明:在亚临界压力下,液滴燃烧不会发生跨临界迁移现象,燃烧过程始终受燃料在液滴表面处相变的控制,液滴的燃烧速度取决于传热过程,并且液滴温度受该压力下燃料沸点的限制而增长缓慢.而在超临界压力下,液滴着火之后很快发生跨临界迁移现象,此后燃料向燃烧反应区域的扩散不存在相变,液滴的燃烧速度取决于传质过程,并且液滴温度不再受燃料沸点的限制而持续升高.     

碳氢燃料在高温空气燃烧过程中的裂解和烟炱生成

碳氢燃料在空气中燃烧时会生成烟炱,并影响火焰的结构。燃烧稳定性,燃烧效率和火焰的辐射特性,过量的烟炱排放到大气中还会对环境造成不良的影响,研究表明,燃烧过程中空气中可吸入悬浮颗粒物的主要来源之一。悬浮颗粒物的存在与肺癌等疾病有密切的关系。特别是直径在2.5μm以下的粒子对人体的危害性更大,文章总结了关于烟炱研究的最新进展,论述了碳氢燃料在空气中燃烧时烟炱生成的化学机理和生成模型。烟炱对燃烧的辐射特性的影响,总结了实验和计算结果,并介绍了燃料在燃烧过程中裂解中间成分的测定。通过对烟炱生成机理的研究为高温空气燃烧技术中燃料在高温下的裂解和烟炱的生成与排放以及它的辐射特性提供研究的基础。     

乳化碳氢燃料与碳氢燃料传热特性实验对比研究

在压力为3 MPa,质量流量为2. 6 g/s,出口流体温度加热至900 K的条件下,实验研究超临界压力下,对比含水量分别为20%和30%的乳化碳氢燃料与碳氢燃料的传热特性。实验结果表明:超临界压力下乳化碳氢燃料比碳氢燃料的热沉更大、热流密度更大、定压比热容更大、换热能力更强。故乳化碳氢燃料的传热特性更好,更适用于作为发动机再生冷却的冷却剂。     

电离燃料的方法

技术问题的解决,属于机器制造部门,其中包括属于燃料的热能转变成其它类型能量,或者直接转变成功的技术手段。众所周知,机械方法电离燃料在于将燃料机械分离成细滴气化颗粒,或在压力下分离（柴油机）。机械电离的燃料其弥散性不足,故导致燃料不完全燃烧,并且不能很快燃烧。本文推出的技术解决方法,可保证提高碳氢燃料的利用效率。该方法的实质在于：在机械电离后的燃料运动路程上,借助电磁线圈,用脉冲电流建立起对燃料颗粒的外电磁场,并且其磁力较内磁场强,原子的碳氢化合物组分的电荷靠其电导耦合将保持在燃料的分子中。碳氢燃…     

超临界碳氢燃料对流换热特性解析

选用10组分模型替代碳氢燃料,对其在临界点附近的物理特性进行详细分析描述。根据超临界碳氢燃料热物性变化及其在管道内的对流换热特征,基于边界层理论,建立其在换热管中对流换热边界层分析模型和微分方程式,采用理论分析方法给出多项式和正弦速度分布式下常物性和变物性时的温度分布函数表达式。给出的计算公式为超燃冲压发动机的冷却计算提供指导。     

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     

垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧特性研究

采用热重技术对垃圾衍生燃料（RDF）的燃烧过程进行了,探讨了RDF的燃烧特性,并由它们的微分热重曲线计算出它们的反应动力学参数并对影响反应常数的因素进行了研究,研究结果表明RDF的燃烧过程包括三个失重过程,第二失重段包括RDF中的钙化物与第一失重段燃烧释放的气体反应的过程,第三失重段为第三失重过程中生成的钙化物热分解的过程,空气流速的不同使得第三失重段的机理发生变化,而钙化物的不同也引起不同的分解温度区域,导致不同的第三失重段,RDF的燃烧过程可由三个一级反应来描述,RDF中的氢氧化钙添加量的不同导致RDF燃烧过程中第二失重过程的燃烧速率的不同,RDF燃烧过程中释放的氯大部分被RDF中的钙化物所捕获,CaCl2是RDF在燃烧过程中自身脱氯的产物。     

单滴奥里油燃烧特性的实验研究

本文研究了奥里油燃烧与微爆特性，作者在实验中采用挂滴法测定了单滴奥里油在高温环境中的温度历程，得到了“冷滴”阶段时间以及微爆延迟时间等实验数据，并观察了其相应的燃烧现象；为了同奥里油进行比较，还进行了改良型奥里油及海洋乳化油的挂滴实验，对实验结果进行了分析，发现毫米级的奥里油燃烧同样存在微现象，其微爆效果与燃烧质量好于改良型奥里乳化油，但微细奥里油滴无法发生微爆。     

垃圾衍生燃料热重法的燃烧特性

采用热重技术对由垃圾可燃物制备的垃圾衍生燃料(RDF)的燃烧特性进行了实验研究,并由微分热重曲线计算了它们燃烧反应的动力学参数．研究结果表明,草木类RDF存在二次着火现象,织物、塑料及混合原料RDF只存在固碳着火点．草木类RDF最易着火燃烧并且燃烧最猛烈但持续时间很短,塑料类RDF最耐烧,混合原料RDF的燃烧反应较平稳并且持续时间较长,易于实现稳定的燃烧．RDF的燃烧过程可由几个一级反应来描述．混合原料RDF中的各组成原料的燃烧相互影响,其燃烧特性不能由各组成原料燃烧特性简单叠加而成,各种原料RDF燃烧的难易程度可用表观活化能来表征。     

半干法脱硫喷雾液滴蒸发模型的研究

半干法烟气脱硫优势明显,喷雾干燥效率直接影响其运行成本.目前的商用CPFD软件仅有纯水蒸发模型,未考虑溶质浓度对蒸发速度的影响.基于Barracude软件的反应模型,在考虑溶质材质、溶质浓度、颗粒相关系等影响因素的基础上,开发了新的蒸发模型,与查尔斯·沃斯的单液滴蒸发实验的结果对比,验证了该模型的准确性.     

乙醇-甲酯-柴油含氧燃料对柴油机性能与燃烧特性的影响

在一台四缸柴油机上燃用乙醇-甲酯-柴油混合燃料,使得乙醇含量达到30%.研究了氧含量对柴油机动力性、经济性以及燃烧特性的影响.结果表明,在发动机不做调整的情况下,含氧燃料会使发动机动力有所下降,有效燃油消耗率上升,但等效燃油消耗率基本不变.乙醇含量越多,燃烧滞燃期越长,E20B、E30B的滞燃期比柴油分别长1.2°CA和2.5°CA;燃烧持续期会缩短,全负荷时E10B的燃烧持续期比柴油缩短了5°CA,E30B的燃烧持续期比柴油缩短了10°CA;另外随着乙醇含量的增多,最大爆发压力升高,放热率峰值增大.     

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

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.     

双燃料发动机的燃烧模型

针对双燃料发动机燃烧特性,建立了柴油喷雾扩散燃烧子模型和气体燃烧均质混合气火焰传播燃烧子模型,应用该模型研究了双燃料发动机燃烧机理,计算结果和实验结果相当吻合。计算表明：当引燃柴油比例较大时,双燃料发动机燃烧过程以喷雾混合控制燃烧为主,柴油喷雾扩散燃烧模型与实测较吻合;当柴油比例较小时,该过程以均质混合气火焰传播燃烧为主,均质混合气火焰传播燃烧模型与实测软吻合。计算结果表明,引燃柴油量对双燃料发动机性能影响较大,引燃柴油减少,着火滞燃期延长,缸内最大爆发压力升高。     

城市垃圾典型组分燃烧特性研究

本文首先分析了垃圾燃烧存在的问题,再介绍垃圾燃烧特性的热重分析原理和燃烧特性参数的确定方法.对十种工况的垃圾燃烧进行分析,通过试验得出各组分的TGA和DTGA曲线及其燃烧特征参数.经研究发现混合组分垃圾的燃烧过程具有分步性,其活化能低于单组分垃圾,比单一组分垃圾更易燃烧;混合垃圾的燃烧特性并没有发生显著变化,可以近似用...     

辛烷值对均质压燃发动机燃烧特性和性能的影响

通过不同比例的正庚烷和异辛烷混合得到不同辛烷值的混合燃料，在一台单缸直喷式柴油机上研究燃料辛烷值对均质压燃发动机燃烧特性、性能和排放特性的影响．研究结果表明，燃料辛烷值增加，着火始点推迟，燃烧反应速率降低，缸内爆发压力降低．燃料辛烷值增高，均质压燃向大负荷工况拓宽，燃料辛烷值较高时，存在极限转速，辛烷值增加，极限转速降低．对于每一工况，存在一个最佳经济性的燃料辛烷值，负荷增大，最佳辛烷值增高；随着燃料辛烷值增高，发动机NO、HC和CO排放增加，尤其是HC排放增加更为明显．对于均质压燃发动机，低负荷工况适合燃用低辛烷值燃料，高负荷工况适合燃用高辛烷值燃料。     

电场作用下正癸烷液滴在常温常压下的燃烧特性

通过利用高速摄像机对液滴燃烧时火焰和粒径的实时测量,以及激光诱导白炽光(LII)对碳烟体积分数的测量方法,研究了垂直电场作用下正癸烷液滴在重力场中的燃烧特性,结果表明:当V>0时,随着电压的增加,液滴上半部分的火焰高度不断缩短,下半部分不断被拉长,在电压为5,kV左右时,火焰呈上下对称结构,燃烧速率常数随着电压的增加先减小后增大,碳烟体积分数随着电压的增加先减小后增大再减小;当V<0时,燃烧速率常数随着电压的增加而增大,碳烟体积分数随着电压的增加逐渐减小;燃烧速率常数随电压的变化是由于碳烟颗粒与外加电场的相互作用而造成的,碳烟颗粒向周围环境的辐射换热量的减少是造成燃烧速率常数增大的主要原因.     

HCCI甲醇发动机的燃烧与排放特性

在Ricardo Hydra单缸四冲程发动机上利用内部废气再循环策略实现了甲醇燃料的HCCI燃烧.通过调整HCCI发动机的过量空气系数和转速,研究了HCCI甲醇发动机的燃烧和排放特性.结果表明,甲醇燃料的HCCI燃烧不同于普通汽油,其着火更早、燃烧更快,但在低转速时,平均指示压力相对较低.甲醇燃料可以在更稀的混合气条件下实现HCCI燃烧.在相同的转速和过量空气系数下,甲醇燃料的NOx和HC排放低于汽油.     

柴油引燃乙醇均质混合气的二元燃料燃烧特性

在一台单缸增压中冷试验柴油发动机上,研究了不同转速和负荷下乙醇在进气道形成均质混合气,然后在气缸内由柴油引燃的二元燃料燃烧特性.结果发现:采用柴油引燃乙醇混合气的二元燃料燃烧方式,在高负荷时预混燃烧量明显增加,扩散燃烧大幅度减少;在低负荷以及整个低速工况下都实现了单峰快速放热.另外,采用这种燃烧模式能够降低绝大部分工况的最高燃烧温度,并缩短高温持续时间.研究还发现,这种二元燃料燃烧大部分工况的最高爆发压力和压力升高率都比原机高,燃烧持续期短于原机,在中高负荷时能大幅度地减少柴油消耗并提高发动机热效率.与原柴油机相比,采用二元燃料燃烧的指示热效率最高提高了11.09%.     

陕西主要动力煤种燃烧特性的热天平研究

为了研究分析陕西主要煤种的燃烧特性,采用德国NETZSCH STA-409PC型热重分析仪分析了样品质量、升温速率、粒径对煤粉燃烧特性的影响。实验结果表明,随着粒径的减小,神木烟煤的燃烧性能先增强后变弱,粒径75～90μm左右燃烧特性最好。升温速率、样品质量对煤粉的燃烧特性也有影响。随着升温速率的提高,煤粉的着火温度升高,最大失重速率增大,最大失重速率对应的温度升高;随着质量的增加,煤粉的着火温度略有降低,燃尽温度却逐渐增大,最大失重速率明显增大,放热效应的最大温度点逐渐增大,并且煤粉挥发分燃烧低温放热与固定碳燃烧高温放热有一定的分期。