IPG发动机双区燃烧放热模型的分析

本文介绍了LPG放热率计算的工质热力学参数及其燃烧化学的计算模型，建立了双区放热模型，对影响模型精度的因素进行了理论及实验研究。     

某重型M100甲醇发动机缸内燃烧特性的研究

整理和完善了甲醇反应机理、热力学参数等信息,首先搭建准维甲醇发动机缸内燃烧模型,对缸内化学反应过程初步探索.其次通过M 100(Methanol 100％)甲醇喷雾标定试验,搭建甲醇发动机多维燃烧模型,对其缸内燃烧特性分析,并通过试验数据对模型验证.结果表明,基于甲醇化学反应机理搭建的准维燃烧模型与试验数据相比有较小的...     

LPG发动机双区燃烧放热模型的分析

本文介绍了LPG放热率计算的工质热力学参数及其燃烧化学的计算模型 ,建立了双区放热模型 ,对影响模型精度的因素进行了理论及实验研究     

LPG发动机双区燃烧放热模型的分析

本文介绍了LPG放热率计算的工质热力学参数及其燃烧化学的计算模型,建立了双区放热模型,对影响模型精度的因素进行了理论及实验研究     

适用于HCCI发动机的基础燃料化学动力学模型Ⅰ:比较现有模型

随着HCCI燃烧技术的不断发展,燃料化学动力学机理在燃烧计算中发挥着越来越重要的作用.纵览了近年来基础燃料各种不同类型反应机理与试验研究情况,为评价现有反应机理对HCCI发动机燃烧过程的适用性,将机理模型的计算结果与HCCI燃烧相关试验进行了综合比较验证.通过4种典型基础燃料机理的计算与激波管、速压机和HCCI发动机等...     

适用于HCCI发动机的异辛烷氧化的化学动力学模型（I）——现有模型的比较分析

通过分析各种不同的异辛烷反应机理的概况，发现由于反应机理构造的目的和方法的不同，各反应机理适用的范围有所限制。为了评价反应机理对HCCI发动机燃烧过程的适用性，必须将它们的计算结果与HCCI燃烧相关的实验进行综合比较。采用零维单区模型，通过5种不同反应机理的计算与速压机、激波管和HCCI发动机等实验数据的比较发现，各反应机理在不同实验状况下性能各异，在此基础上提出了构造适用于HCCI燃烧过程的异辛烷简化机理的必要性。     

引燃柴油对中速双燃料发动机燃烧与排放的影响

采用SAGE详细化学反应机理燃烧模型,加入液滴破裂、蒸发、碰撞以及碰壁子模型,建立了ACD320DF船用中速双燃料发动机缸内及进排气道的三维仿真模型。在气体模式下对不同引燃柴油喷射策略下的缸内燃烧特性进行数值模拟分析。分析表明:引燃柴油的喷油时刻与喷油量对发动机的燃烧及排放有重要影响。根据发动机工况合理调整微引燃柴油的喷射策略,则能得到较好的燃烧和排放性能。     

点燃式天然气发动机性能燃烧模型的研究

提出一种利用热力学－化学反应建立点式天然气发动机燃烧过程数学模型，此模型采用准维模型，计算和试验表明此模型能较好的预测天然气发动机的性能。     

预测双燃料直喷式柴油机性能和排放的燃烧模型

本文介绍了一种描述双燃料柴油机燃烧过程的热力学—化学反应动力学数学模型,它用含有14种化学成分的32个化学反应方程来模拟甲烷空气混合气的燃烧过程,同时还能揭示各种控制参数对双燃料柴油机性能及燃烧过程的影响程度.试验表明在较为宽广的运行范围内计算值与实测值相当一致.说明该燃烧模型能较为满意地预测双燃料柴油机的性能和排放.     

适用于 HCCI 发动机的异辛烷氧化的化学动力学模型(Ⅰ)--现有模型的比较分析

通过分析各种不同的异辛烷反应机理的概况,发现由于反应机理构造的目的和方法的不同,各反应机理适用的范围有所限制.为了评价反应机理对HCCI发动机燃烧过程的适用性,必须将它们的计算结果与 HCCI燃烧相关的实验进行综合比较.采用零维单区模型,通过5种不同反应机理的计算与速压机、激波管和HCCI发动机等实验数据的比较发现,各反应机理在不同实验状况下性能各异,在此基础上提出了构造适用于 HCCI燃烧过程的异辛烷简化机理的必要性.     

双燃料发动机燃烧放热规律分析及燃烧特性研究

从热力学和内燃机燃烧的基本理论入手 ,推导了计算分析双燃料发动机缸内工质成分和热力学参数的计算关系式以及求解双燃料发动机燃烧放热规律的微分方程式 ,基于面向对象技术开发了双燃料发动机燃烧放热规律计算软件。研究结果表明 :用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏小 ,所计算的缸内工质平均温度偏高 ,新模型计算的结果与实际情况更为吻合。该分析软件可以适用于多种燃料发动机 ,是内燃机燃烧放热规律的通用计算软件。双燃料发动机燃烧特性研究表明 :双燃料发动机初始放热率比纯柴油大 ,若着火始点在上止点后 ,双燃料缸内最大爆发压力比纯柴油低 ,否则比纯柴油高 ;控制双燃料发动机着火始点是控制缸内最大爆发压力和 NOx 排放的关键 ,双燃料发动机着火始点应在上止点后 ,可以使发动机爆发压力和 NOx 排放比纯柴油低。     

Availability analysis of a syngas fueled spark ignition engine using a multi-zone combustion model

A previously developed and validated zero-dimensional, multi-zone, thermodynamic combustion model for the prediction of spark ignition (SI) engine performance and nitric oxide (NO) emissions has been extended to include second-law analysis. The main characteristic of the model is the division of the burned gas into several distinct zones, in order to account for the temperature and chemical species stratification developed in the burned gas during combustion. Within the framework of the multi-zone model, the various availability components constituting the total availability of each of the multiple zones of the simulation are identified and calculated separately. The model is applied to a multi-cylinder, four-stroke, turbocharged and aftercooled, natural gas (NG) SI gas engine running on synthesis gas (syngas) fuel. The major part of the unburned mixture availability consists of the chemical contribution, ranging from 98% at the inlet valve closing (IVC) event to 83% at the ignition timing of the total availability for the 100% load case, which is due to the presence of the combustible fuel. On the contrary, the multiple burned zones possess mainly thermomechanical availability. Specifically, again for the 100% load case, the total availability of the first burned zone at the exhaust valve opening (EVO) event consists of thermomechanical availability approximately by 90%, with similar percentages for all other burned zones. Two definitions of the combustion exergetic efficiency are used to explore the degree of reversibility of the combustion process in each of the multiple burned zones. It is revealed that the crucial factor determining the thermodynamic perfection of combustion in each burned zone is the level of the temperatures at which combustion occurs in the zone, with minor influence of the whole temperature history of the zone during the complete combustion phase. The availability analysis is extended to various engine loads. The engine in question is supplied with increasingly leaner mixtures as loads rise in order to keep the emitted nitrogen oxides (NO_x) low. Therefore, in-cylinder combustion temperatures are reduced, resulting in increased destruction of availability due to combustion and reduced availability losses due to heat transfer with the cylinder walls, when expressed as percentages of the fuel chemical availability. Specifically, when engine load increases from 40% to 100% of full load, with the relative air–fuel ratio also increasing from 1.56 to 1.83, the destroyed availability due to combustion rises from 14.19% to 15.02% of the fuel chemical availability, while the respective percentage of the cumulative availability loss due to heat transfer decreases from 13.37% to 9.05%.     

热气机外燃系统换热计算

本文基于液体燃料燃烧化学反应平衡计算，求得燃烧产物温度及组分成份，在此基础上计算燃气物性，从而计算了热气机外燃系统加热管的对流换热系数、辐射换热系数及后排换热管的肋片换热，对燃用空气和液氧两种燃烧情形进行了对比计算，对计算结果进行了分析和讨论，得到了很有价值的结论，为热气机外燃系统结构设计提供了指导。     

LPG/柴油双燃料发动机压缩比优化研究

采用燃料复合供给方式 ,在单缸直喷式柴油机上进行了LPG/柴油双燃料发动机压缩比的优化试验研究 ,对比分析了使用纯柴油和LPG/柴油双燃料的燃烧特性 ,着重研究分析了双燃料发动机在不同压缩比下的最高燃烧压力、最大压力升高率、压力循环波动及燃烧放热率 ,并以此为依据优选了双燃料发动机的压缩比。试验结果表明 :降低压缩比后 ,双燃料发动机的最高燃烧压力及最大压力升高率均有较大降低 ,同时压力循环波动变小 ,但滞燃期、燃烧持续期都会有所增加。经过优化 ,压缩比确定为 14.5时 ,ZH110 5W柴油机改燃LPG/柴油双燃料后在高负荷工况下无严重爆震现象 ,压力循环波动较小 ,且经济性较好 ,热效率损失不大     

双燃料发动机放热率计算和试验分析

提出了一个描述双燃料发动机燃烧特性的多区模型,模型将气体燃料的燃烧和引燃柴油的燃烧分别进行考虑。建立了由实测示功图求解双燃料发动机放热率的微分方程式,开发了计算双燃料发动机燃烧放热规律的软件,并在一台生物质气-柴油双燃料发动机上与传统柴油机放热率计算模型进行了试验验证和对比。研究和试验结果表明,用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏大,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更吻合。     

均质压燃发动机燃烧特性的详细反应动力学模拟

应用CHEMKIN化学动力学软件包中的SENKIN模块模拟了正庚烷在HCCI发动机中的燃烧过程。通过修改SENKIN程序，加入了Woschni传热模型，并在正庚烷详细氧化机理中加入氮氧化物的生成机理，将此程序纳入发动机燃烧的零维单区模型。对多种工况参数下的HCCI燃烧和NOx排放进行了系统的计算，并分别讨论了进气温度、进气压力、压缩比、过量空气系数和转速等参数变化对HCCI发动机燃烧过程的影响。     

Stirling 发动机燃烧及换热分析

基于碳氢燃料燃烧化学平衡反应计算,得到燃烧产物温度及组分成份,在此基础上计算燃气物性,从而计算了热气机外燃系统加热管的对流换热系数、辐射换热系数及后排换热管的肋片换热,对燃用空气和液氧两种燃烧情形进行了对比计算,并计算了各种因素对燃烧的影响,对计算结果进行了分析和讨论,得到了很有价值的结论,为热气机外燃系统结构设计提供了借鉴。     

Assessment of NOx emissions of the Scimitar engine at Mach 5 based on a thermodynamic cycle analysis

The Scimitar engine is a new advanced propulsion system designed to propel the aircraft A2 of the LAPCAT project. It is a hybrid system that utilizes the features of turbofan, ramjet and air-turborocket. Hydrogen and air are used as the fuel and oxidant, respectively, while helium is used to transfer heat from the hot incoming air to the hydrogen in the engine. In this study, we present a thermodynamic cycle analysis of the Scimitar engine for the assessment of NO_x emissions. The combustion of fuel is studied in detail with an equilibrium model taking into account various dissociation and formation reactions since high levels of temperatures are achieved in its combustion chamber. The NO_x emissions of the engine at Mach 5 and the effects of fuel and air flow rates, cruise speed and altitude on these emissions are presented by solving a nonlinear system of equations formed through our novel thermodynamic model. The results show that the NO emissions of the engine can be diminished significantly by decreasing air flow rate, cruise speed and altitude and by increasing the fuel flow rate. The variations of NO₂ emissions with these parameters are similar except the variation with altitude which has an inverse effect as compared to the variation of NO.