双燃料发动机油雾-燃气混合探测装置研制

针对传统的柴油机油雾探测器只能探测颗粒状油雾质量浓度,而传统的可燃气体探测器只能探测气态介质的体积分数,开发了一款新型双燃料发动机油雾-燃气混合探测器。该装置能够同时探测油雾质量浓度和燃气体积分数,并且可在不同混合比例下按不同的爆炸极限进行报警。     

柴油机曲轴箱油雾探测装置研制

所述油雾探测装置系利用光透射原理设计,主要包括光路、电路、气路三部分,并设计了标定系统对试验过程进行监测。试验表明：该装置能够实时反映油雾浓度的变化,在必要时能及时发出报警信号,满足柴油机曲轴箱对油雾探测装置的性能要求。     

燃气锅炉烟尘浓度监测仪吹扫装置的改进

烟尘浓度监测仪能够对烟尘浓度进行连续监测,直接反映企业烟尘浓度排放水平。但是在实际运用中由于工厂排产的原因,吹扫装置提供气源不稳定性导致烟尘浓度监测值不准确,监测值异常升高到大于排放标准的概率大大增加。通过分析研究,对吹扫装置系统进行改造,将气源提供由空压机改为小型旋涡风机,采用PLC自动控制解决气源供给与吹扫需要不同步的问题,从而较好地解决监测值不准确的问题,为工厂带来环保效益及经济效益。     

柴油/天然气船用双燃料低速机甲烷逃逸浓度软测量

为消除甲烷逃逸浓度软测量过程中测试参数之间延迟对软测量实时性和精度的影响,提出一种基于长短时记忆（long short-term memory, LSTM）神经网络和互信息（mutual information, MI）的船用双燃料低速机甲烷逃逸浓度软测量方法。首先,利用互信息进行辅助变量筛选和变量时间延迟的计算;将预处理后的数据导入LSTM模型来预测甲烷逃逸浓度;最后使用某低速双燃料机甲烷逃逸治理系统的历史数据进行模型性能的验证。结果表明：基于LSTM和互信息的软测量模型具有较好的预测能力,为船舶双燃料低速机甲烷逃逸浓度的监测提供了一种有效参考方法。     

小型柴油机改装为双燃料发动机的燃气供给系统设计

针对单缸柴油机,选取天然气与空气的混合方式为进气管预混合方式,进而设计出了双燃料发动机的燃气供给系统.并根据所选单缸柴油机的基本参数,对燃气供给系统的各个部件进行了详细的设计、计算与选型.     

基于LABVIEW的柴油/酒精双燃料发动机燃料控制装置的研究

针对目前柴油/酒精双燃料发动机燃料系混合比难于控制,导致柴油/酒精双燃料发动机的研究发展缓慢的现状,在不改变发动机供油系统的前提下,利用LABVVIEW软件自带的虚拟仪器设计双燃料喷射系统,实现柴油/酒精混合比的人为控制.     

超低浓度甲烷在惰性颗粒中燃烧特性的实验研究

通过实验的方法研究了固定床内,惰性颗粒对超低浓度甲烷燃烧特性的影响特性,同时考察了进气速度、进气浓度和床层温度对甲烷转化率的影响规律。实验表明,在反应温度较低时,几乎没有CO2生成,CH4氧化生成了中间产物CO;随着反应温度的升高,CO逐渐被氧化为CO2;惰性颗粒的加入提高了CH4的着火温度,并在高温段抑制了甲烷的转换效率;惰性颗粒的存在降低了CO最大峰值所对应的温度;随着进气速度的降低,床层温度的升高,甲烷转化率增大;而改变甲烷浓度对甲烷转化率基本没有影响。     

双燃料发动机的结构改进及试验研究

对一台单缸双燃料发动机进行了负荷特性和外特性试验,测得发动机各性能参数,并将试验结果与发动机燃用纯柴油时测得结果进行了较全面的分析对比,以便综合评价双燃料发动机的动力性、经济性和排放性能,为双燃料发动机的性能研究奠定试验基础。     

二冲程低压双燃料发动机配气正时对燃气-空气混合效果的影响

为了探究燃气喷射参数对船用低压双燃料主机燃气-空气混合效果的影响,改变主机燃气配气正时,通过数值计算的方法对比不同燃气喷射时刻下的缸内混合气发展趋势,同时结合台架试验数据进行分析.分析结果表明:燃气喷射正时推迟,活塞头附近燃气含量增大,气缸盖和排气阀附近燃气含量降低,燃气上部会形成一层"气垫",阻止燃气与高温零部件接触而发生早燃;同时,随着喷射正时推迟,甲烷在压缩冲程的物理扩散逃逸问题得到缓解,但活塞头附近燃气集聚,导致活塞头热负荷增加.     

Niigata产品系列增添了新设计的燃气发动机

正Niigata Power Systems显著拓宽了船舶应用和固定发电装置用机械产品组合,研制出了二种新型中速燃气发动机,分别属于火花点火(SI)和双燃料(DF)范畴。命名为28AGS的SI发动机主要以陆用市场为目标,它是基于公司成功的AG系列的经验开发的。AG系列机大约于15年前推出,且封装了微引燃点火系统。DF型汲取了Niigata柴油机的诀窍以及微引燃技术,以满足海洋用户在环境标准和运行成本方面的长期要求。     

柴油机进气掺混低浓度甲烷模拟研究

针对矿井下空气中含有甲烷气体造成柴油机在矿井下运行时会吸入甲烷的情况,使用三维计算流体动力学(CFD)软件CONVERGE模拟柴油机进气混掺0%、0.25%、0.50%、0.75%与1.00%体积浓度的甲烷气体对柴油机燃烧及排放的影响。研究结果发现,当甲烷着火时刻温度大于1 000K时,甲烷的掺混会使得羟基(OH)基团增多,对柴油机的燃烧起着促进作用。在柴油机1 200r/min、80%负荷的工况点下,随着甲烷体积浓度提高至1.00%,滞燃期从7.35°缩短至7.07°,缸内最大燃烧压力从16.05MPa升高至16.46MPa,放热率峰值升高9.1%,缸内最高温度从1 737K升高至1 771K,NOx排放由10.55g/(kW·h)升高至11.36g/(kW·h),CO排放由0.12g/(kW·h)升高至1.34g/(kW·h),碳烟排放由1.210mg/(kW·h)下降至0.785mg/(kW·h)。矿井下空气中存在甲烷会对柴油机的燃烧及排放产生影响,但矿井下甲烷体积分数普遍低于0.7%,因此其对柴油机的影响较小。     

柴油/天然气双燃料发动机数值优化

利用CONVERGE搭建了柴油/天然气双燃料发动机三维数值模拟平台,在大负荷工况下研究了压缩比和不同喷油策略对发动机燃烧性能的影响．研究结果表明,相同条件下,降低压缩比到14.8能够有效降低最大压升率,从而有助于进一步增大天然气的替代比例．采用单次喷射策略时,通过提高喷射压力并提前柴油直喷时刻,在最大压升率限值内,能在85%天然气替代比例的同时获得48.1%的热效率．采用两次喷射策略时,随着预喷油量的增加,缸内着火时刻提前．并且预喷时刻提前能够有效降低最大压升率．对比发现,与单次喷射策略相比,两次喷射策略能够实现更为灵活的缸内燃烧控制,获得90%的天然气替代比例．最终,两次喷油策略实现了48.4%的最高热效率．     

超细水雾熄灭甲烷火焰的临界灭火质量浓度

利用发展的临界灭火质量浓度预测模型,分别在1600K和1700K两种燃烧极限温度下对超细水雾和水蒸气的临界灭火质量浓度进行计算,并采用FLUENT软件开展具有详细化学反应的数值模拟.模型采用1600K得出的理论结果与模拟结果、前人实验结果均较为接近;通过对比理论结果与模拟结果,发现超细水雾冷却在灭火作用中的效果稍高于水蒸气,但却远低于水;模拟发现在火焰温度降低到1600K以下时,才可实现稳定灭火,这对于消防工程中火焰熄灭温度的选取具有一定理论指导作用.     

船舱中油的存在状态及危害分析和预防措施

介绍了船舱中油的主要存在状态包括:液态油、油烟、油雾、喷雾等。当油雾或喷雾的浓度增大到一定程度时,有引起火灾和爆炸的危险。主要预防措施可以安装油雾探测装置(OMD),OMD可通过检测油雾的浓度并发出报警信号来预防爆炸的发生。     

低浓度瓦斯输送安全保障技术方案的探讨

根据12V240ZLD瓦斯内燃机的性能要求,结合电站地理条件和瓦斯气特点,对低浓度瓦斯安全输送技术方案的工艺流程和措施进行了简要的分析,并对关键技术问题进行了介绍。     

甲烷量对模拟煤层气层流燃烧速度的影响

利用定容燃烧弹和高速纹影摄像系统研究了常温常压下模拟煤层气中甲烷含量对其层流燃烧速度的影响,得到了在不同当量比下甲烷含量对模拟煤层气层流火焰传播速度和层流火焰燃烧速度的影响规律.结果表明,随着模拟煤层气中甲烷含量的降低,混合气的拉伸层流火焰传播速度、无拉伸层流火焰传播速度在不同的当量比下均减小;化学当量比附近,不同甲烷含量对应的无拉伸层流火焰传播速度之间的差值较大.无拉伸层流火焰燃烧速度随甲烷含量变化的规律与无拉伸层流火焰传播速度变化的规律类似.     

油田用天然气发动机组配置的设计及优化

针对特定的用途和使用环境,对NY6200-T型天然气发动机做了一系列的配置优化,如增加了空气预滤装置、燃气过滤减压装置、油水加热装置、进排气安全防爆装置等。现场使用情况反馈:优化配置后的燃气发动机组满足使用要求,整体使用情况良好;并将根据使用情况的跟踪,对油水加热装置和燃气调压过滤装置等配置做进一步优化设计,以提高发动机组配置的标准化和模块化。     

火花点火式煤层气发动机的燃烧过程实验研究

对由S195柴油机改装得到的燃用变组分煤层气发动机进行了全面的测试和分析，包括缸内示功图、燃烧放热率、主燃期、点火提前角、火焰发展期以及最大压力循环波动等。结果表明：甲烷浓度、点火提前角、负荷的大小对火焰发展期、循环波动以及燃烧有着至关重要的影响。