双层交错布置多孔喷嘴预混合燃烧排放特性研究北大核心CSCD

提出了一种新型双层交错布置喷嘴,以实现燃油在燃烧室空间的均匀分布。在对喷嘴的喷雾性能作深入分析的基础上,采用三维CFD软件AVL FIRE对基于该喷嘴的柴油机预喷射燃烧过程进行数值模拟,分析预喷射比例、主预喷间隔和喷油提前角对混合气形成及燃烧的影响。研究结果表明:采用双层交错布置喷嘴可提高喷雾扩散性,结合适当的预喷射策略可实现燃油和空气良好混合,避免了部分区域燃空当量比过大和燃料挂壁的不良后果,可提高柴油机预混合气均匀度。通过对单层喷嘴预喷射仿真数据与试验数据的对比,验证了计算模型的可靠性。     

双层交错布置多孔喷嘴喷射特性仿真与试验研究

在高压共轨系统综合性能试验台上对所设计的不同结构的双层交错布置多孔喷嘴的喷油规律进行了测试。试验结果表明:孔径大的双层交错布置多孔喷嘴喷油速率较大;下层喷孔喷射夹角的变化对双层交错布置多孔喷嘴喷油速率影响不显著;在喷孔几何流通面积相同的情况下,双层交错布置多孔喷嘴与传统单层喷嘴相比具有较高的喷油速率和较大的累积喷油量。为深入分析其原因,建立了双层交错布置多孔喷嘴内流场的三维CFD模型,对双层交错布置多孔喷嘴与传统单层喷嘴进行气液两相流的模拟分析,研究发现双层交错布置多孔喷嘴有效流通面积比传统单层喷嘴大。     

汽油机高原燃烧和排放性能的试验研究

对伊兰特1.6 L汽油机燃烧和排放性能在北京(海拔52 m)和在西宁(海拔2 261 m)进行了对比试验,与北京相比,西宁汽油机的指示平均压力下降39.5％,平均燃油消耗率上升18.95％,CO的平均排放量上升16.8倍.HC的平均排放下降7.7倍,NOx的平均排放量下降44.2％.     

煤制油的喷雾及燃烧排放性能试验研究

应用复合激光诱导荧光(planar laser induced exciplex fluoresence,PLIEF)技术研究了不同喷油压力下,煤直接液化柴油(direct coal liquefaction diesel,DCLD)、煤间接液化柴油(F-T)和欧Ⅳ柴油(diesel fuel,DF)的喷雾特性,同时在一台由重型六缸高压共轨柴油机改装而成的单缸机上进行了三种燃油的燃烧及排放试验。研究结果表明:两种煤制油与DF的喷雾特性比较接近,DCLD的喷雾前锋贯穿距离大于DF(平均增大了4.43%),而F-T与DF相当,两种煤制油的喷雾锥角均略大于DF,随着喷油压力的增大,喷雾前锋贯穿距离和锥角有所增大。在低负荷时(IMEP=0.5MPa)三种燃油燃烧相位和放热峰值有所差别;随着负荷的增加(IMEP=1.0~1.5MPa),三种燃油的燃烧特性差异减小。F-T的四种常规排放物均低于DF;而DCLD的碳烟排放低于DF,HC、CO和NOx排放在低负荷时高于DF,中高负荷时CO和NOx排放与DF差别不大,HC排放略低于DF。     

臭氧助燃内燃机的燃烧及排放性能试验研究

臭氧是一种强氧化剂、消毒剂和催化剂。本文利用臭氧助燃的性能，对进气中含有一定浓度臭氧的发动机的燃烧和排放性能进行了试验研究。试验结果表明，臭氧具有强化燃烧和改善排放的双重功效。     

臭氧助燃内燃机的燃烧及排放性能试验研究

臭氧上强氧化剂，消毒剂和催化剂。本文利用溴氧助燃的性能，对进气中含有一定浓度臭氧的发动机的燃烧和排放性能进行了试验研究。     

双层布置间冷散热器数值试验研究

利用ANSYS Fluent软件,在自然通风状态下,对我国首创并实施的双层布置间冷散热器的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。环境风速不大于4.5m/s时,下层各冷却柱的通风量和换热量均高于相应上层冷却柱。当环境风速为10m/s～20m/s时,间冷塔迎风面,下层冷却柱的通风量和换热量均低于上层;在间冷塔两侧及下风侧,下层冷却柱的通风量和换热量则高于上层。随着环境风速的增大,上层冷却柱将首先出现热空气流出间冷塔和“穿堂风”的现象。不同环境风速下,下层冷却柱的总通风量和总换热量均高于上层,二者总通风量相差1.29%～10.18%,总换热量相差1.11%～9.23%。     

湿法烟气脱硫喷淋塔不同喷嘴布置雾化性能比较试验

喷淋塔是湿法烟气脱硫工艺中应用最广泛的塔型,雾化系统是喷淋塔的关键技术,影响脱硫传质过程.为了较为全面地研究喷淋塔雾化性能,建立了试验台,以压力作为间接指标,采用湿法脱硫中常用的旋流喷嘴和螺旋喷嘴,对单层/双层旋流喷嘴布置、单层/双层螺旋喷嘴布置、旋流喷嘴和螺旋喷嘴组合布置的喷淋塔雾化性能进行了比较.试验表明,雾化系统对塔内气流分布的作用不甚明显,相比之下,上旋流下螺旋的组合布置方式既可满足工艺气液比的要求,断面上雾化粒径分布的均匀性及雾滴在喷淋段分散的均匀性又较好,可作为塔内雾化系统优选布置方式.     

发动机燃用煤层气燃料燃烧和排放性能试验研究

在一台单缸火花点火发动机上开展了燃用不同组分配比的煤层气燃料燃烧和排放特性的试验研究,分析了发动机燃用不同组分的煤层气在不同负荷下的缸压、放热率、火焰发展期、主燃烧期及其排放性能.研究结果表明:随着煤层气中氮气体积分数的增加,最高缸内压力和压力升高率降低,燃烧放热率峰值下降,火焰发展期变长,放热率曲线型心对应的曲轴转角偏离上止点;发动机HC和CO排放浓度增大,而NOx排放大幅度下降.     

燃气轮机燃油喷嘴性能试验研究

建立了燃气轮机检修时燃油喷嘴的试验检测台架,并利用此台架对某型燃气轮机燃油喷嘴的流量、喷嘴锥角、喷射质量等参数进行了检测,按标准对喷嘴进行了更换,保证了燃气轮机修后的安全性和可靠性。     

分段多孔介质燃烧器二次进气燃烧排放研究

对从中间段——燃烧管中上游段多孔泡沫陶瓷与下游段多孔泡沫陶瓷之间的一段间隙结构 ,引入二次空气的多孔介质燃烧器的 CO和 NO排放浓度进行了实验测试 ,较系统地研究了化学当量比、混合气流率和不同比率二次空气对天然气 /空气燃烧排放的影响。结果表明 ,加入适当比率的二次空气 ,不仅能够在相当宽的流速范围内使火焰很好地稳定在中间段 ,而且能得到低水平的 CO排放浓度 ,特别对较低当量比效果更为明显。同时 ,当火焰定位在中间段或近旁时 ,在化学当量比为 0 .4 5～ 0 .8范围内 NO的排放值能够低于 6× 10 - 6 ,达到了很理想的低排放水平     

双燃烧模式发动机性能和排放特性对比的试验研究

在一台经过改进的单缸发动机上实现了乙醇燃料火花点火（SI）燃烧和均质压燃（HCCI）燃烧.获得了两种燃烧方式各自的工作区,定义了乙醇HCCI燃烧的爆震边界和失火边界.研究结果表明,通过进气加热,仅靠空气稀释,乙醇燃料的HCCI燃烧工作上限最大达到了SI工作方式下的50%.与火花点火相比,在乙醇HCCI燃烧的工作区域内,由于采用的是稀混合气,排气温度低,NOx的排放降低幅度达到58%以上.发动机负荷越小,混合气变的更稀,缸内燃烧温度降低,NOx的降低幅度越大,但CO和HC的排放升高.     

柴油机低氮燃烧及排放性能研究

大量研究均通过缸内或进气道喷水、废气再循环(EGR)、替代新能源等技术来减少柴油机氮氧化物(NO_x)排放,但均都是通过降低缸内燃烧温度控制NO_x生成,都需以牺牲柴油机的经济性为代价,难以突破NO_x-C排放瓶颈。基于柴油机燃烧化学反应机理,NO_x的生成主要来源于进气中的氮气(N2),提出通过控制柴油机燃烧室内氮气的含量来控制柴油机NO_x排放。以高浓度氧气(O_2)和二氧化碳(CO_2)作为4135ACa柴油机进气,减少进气中N2成分,研究柴油机燃烧和排放性能。试验结果表明:进气中N2比例大于50%时,无论如何调节O_2与CO_2比例,均难以突破柴油机NO_x-C排放瓶颈;最终以无N2进气(50%O_250%CO_2)实现柴油机的稳定运转,实现NO_x的最低排放,排放值接近零。     

喷嘴阀箱气动性能试验研究

本文根据某舰用机组的喷嘴阀箱做相似模拟，利用风洞试验台对喷嘴阀箱进行几何模拟气动性能的吹风试验研究，测量了三个阀门的流动情况。在改进方案中，对多种方式设置的导流元件进行试验研究，找到了布置导流元件较佳位置和方法，并提出今后进一步研究的方向。     

煤粉燃烧污染物排放特性的试验研究

由煤燃烧产生的NOx、SOx引起的污染受到世界各国的重视,降低污染物排放成为燃烧研究的重要课题.选择了某电厂常用的4种褐煤和3种烟煤,研究了单煤及其混煤的污染物排放特性.结果表明:氧浓度增加时,或煤粉较细时,NOx的排放增加;而水分能降低NOx的排放;SOx的排放规律不明显.     

低NOx排放燃烧技术及燃烧优化的试验研究

介绍了煤燃烧过程中NOx生成机理和电站锅炉采用低NOx燃烧技术.通过对某电厂670 t/h锅炉进行炉膛出口氧量、一次风速、二次风配风方式、燃烧器上、下组的给粉方式、一次风煤粉浓淡比等对NOx排放量、飞灰可燃物含量和锅炉再热蒸汽温度的影响规律的试验研究.得出水平浓淡风煤粉燃烧技术能降低NOx排放量,确定了给出锅炉优化运行方式.试验结果表明燃烧优化调整是提高锅炉运行的经济性和降低NOx排放量的有效方法.     

奥里油燃烧性能试验研究

介绍了一种产于委内瑞拉的超重质原油－乳化后称为奥里油的油品特性，燃烧性能；试验表明，只要油系统，喷嘴，燃烧器设计得当，该种油完全可以和重油一样作为燃料使用。     

高强化交错气流燃烧装置的设计和试验研究

莫斯科动力学院制定了一种高强化的燃烧方法,称为“交错气流燃烧方法”。初期这一方法在冷热态试验台上作了试验和研究,随后在顿巴斯电业局的苏耶夫电站的一台ТП-150锅炉上作了工业试验(图1)。     

用分层燃烧技术和火花塞布置改善排放性

为了使燃烧室内燃料充分燃烧,减少汽车污染物排放,改进燃烧室的结构设计,实现充分的稀薄燃烧是有效的手段.在燃烧室结构设计时,使燃料实现分层燃烧,对燃烧室配置合适的高能火花塞有利于实现燃烧室内混合气的理想点燃和理想燃烧.本文验证了分层燃烧,射流点火等技术在燃烧室的应用,可以有效减少氮氧化物的排放.     

低温预混合燃烧模式的燃烧与排放特性试验研究

在一台电控高压共轨涡轮增压柴油机上研究了低温预混合燃烧模式对柴油机燃烧及排放的影响。采用早喷或晚喷预混方式,结合高废气再循环(EGR)率实现低温预混合燃烧,并研究了喷油正时、EGR、喷油压力和负荷率变化对预混燃烧模式的放热规律、排放特性和经济性的影响。研究结果表明:长的燃空预混合期是实现缸内预混燃烧的一个关键因素,中低负荷时,无论是早喷或晚喷预混模式,均具有长预混合期,短的扩散燃烧过程,兼具预混燃烧和低温燃烧的特征,高负荷下扩散燃烧比例增大;晚喷预混燃烧模式下,碳烟和氮氧化物(NO_x)排放同时获得降低,但低温燃烧和稀薄的混合气易导致燃烧不完全,喷油推迟较晚时引起HC和CO排放显著增加,并导致燃油消耗率增大;增加喷油压力可以同时改善碳烟、CO和HC排放,但是NOx排放增加,单纯提高喷射压力并不能获得性能的全面提高。