点燃式天然气发动机燃烧过程的试验研究

在点燃式单缸四冲程试验用发动机上,用高速摄影的方法观察研究了燃烧天然气燃料时不同工况下的火焰传播过程,结合示功图的分析,研究了不同混合气浓度下缸内气流运动对天然气燃烧过程、发动机性能和NOx排放特性的影响,分析了不同燃烧条件下天然气燃料发动机循环变动的情况。     

直喷式CNG发动机燃烧过程的控制技术

在点燃式单缸直喷式天然气发动机上 ,通过喷射及点火方式的适当调整 ,实现对燃烧过程控制的目的 .用高速摄影方法观测分析了不同的喷射方式及点火方式对火焰传播过程的影响 ;制取示功图分析研究了对放热规律的影响 .研究结果表明 ,在较稀薄的混合气下 ,喷射方式及点火方式可以有效地控制放热规律 ,由此可控制天然气发动机排放特性 ,有效地改善循环变动量     

点火提前角对天然气转子发动机燃烧过程的影响

以火花点燃式转子发动机为研究对象,建立了相应的湍流和燃烧模型,实现了发动机工作过程的动态模拟。在此基础上,计算得到了转子发动机缸内流场、温度场的演变及火焰传播过程,并计算分析出了不同点火提前角对缸内燃烧过程的影响。计算结果表明：燃烧室内部涡流对火焰传播起着积极的加速作用,点火时火花塞位于涡流区到单向流的过渡区域最好。随着转子运动,涡流会因燃烧室容积减小而受到挤压并消失,在涡流消失时刻一定的情况下,为了充分利用涡流的作用时间,应该适当地增大点火提前角。在计算工况下,当点火提前角为47°时,发动机的燃烧效率和气缸内压力峰值均最高,并且NO_x的排放较少。此研究为其他不同工况下,转子发动机的最佳点火提前角的确定提供了理论参考依据。     

多点喷射点燃式天然气发动机电控系统研究

进行了单燃料天然气发动机电控系统开发研究.在经柴油机改进的天然气发动机上设计了高能点火系统、电控单元、传感器和执行器,加装三元催化转换器,实现闭环空燃比控制.电控单元采用MC68HC912系列单片机为核心,设计了开关型电子点火电路和峰值保持型电磁阀驱动电路,实现了点火和天然气的多点顺序喷射控制.通过电路的优化设计,提高电控单元的可靠性和抗干扰能力.台架试验证明了该电控系统的实用性.     

柴油引燃天然气双燃料燃烧稳定性研究

本文对天然气和柴油双燃料发动机的复合燃烧规律进行了研究,主要阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对燃烧循环变动、燃烧恶化和爆震燃烧等的影响及其特征。     

带支板超燃冲压发动机燃烧流动过程试验研究

利用高速摄影对激波诱导点火及流场内部的燃烧流动过程进行了观测,对不同时刻的流场火焰分布进行了比较分析,结果表明:支板和斜坡所产生的激波能够诱导氢气自燃,增强局部的燃烧效率,当其持续存在时,还可稳定氢气的燃烧。诱导氢气与煤油共同燃烧时,燃烧室内发生了热力壅塞,此时煤油的穿透度大幅度提高,火焰分布范围更广,稳定火焰的难度降低,支板与斜坡所引起的阻力也随之减小。     

150柴油机燃烧过程的模型分析和评价

本文首先介绍了新开发的时序多区准维燃烧模型的主要特点和构成,以及为分析150柴油机燃烧过程而对模型所作的标定和验证,文章接着根据模型的计算结果分析了该柴油机燃烧系统的燃烧特点,并对设计的合理性以及今后改进的方向等给予了评价。     

工业燃煤锅炉燃烧过程控制方法的研究

本文对工业燃煤锅炉的燃烧过程作了较为深入的研究和分析,首次建立以专家知识和数学方程式相结合的“多元节能广义模型”,把它用于燃烧过程的控制,使工业锅炉控制长期存在的难题,有了新的突破。实现了工业燃煤锅炉多种工况下的全程自动控制,并且取得了明显的节能效果。     

微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性

利用高速摄影手段,对微细石英玻璃管中B/KNO3的燃烧特性进行了研究.结果表明:B/KNO3在内径尺寸为1.0mm及以上时能够稳定燃烧,燃速符合几何燃烧定律;而当内径为0.5mm时,燃烧特性改变,此时燃速随时间呈线性增长规律;分析了产生反常燃烧的原因,主要是由于微尺度下管道阻力导致燃烧产物积累,管内气压升高,从而加速了...     

超燃冲压发动机的混合和燃烧状态考察--从弱燃烧到强燃烧的转变过程

在超燃冲压发动机燃烧试验中现察到的弱燃烧与强燃烧都是边界层内的燃烧。实验证明从弱燃烧向强燃烧的过渡就是燃烧空中的发动机壁面边界层分离区的形成和该分离区内燃料／空气混合、燃烧的促进及其相互作用的过程。     

天然气发动机技术发展研究

本文介绍了天然气的车辆技术发展和应用前景 ,分述了各种不同类型的天然气发动机的特点 ,并对提高天然气发动机的动力性能、排放性能的技术给予了详细的论述 .同时对液化天然气 ( L NG)发动机的开发和应用技术进行了探讨     

天然气混氢发动机稀燃极限影响因素试验研究

为了研究点火提前角、掺氢比、节气门开度、发动机转速、机油和冷却水温度对天然气混氢发动机稀燃极限的影响,在一台点燃式发动机上开展了台架试验。试验转速1 500～3 000 r/min,节气门开度10%～40%,机油温度75 ℃～95 ℃,冷却水温度65 ℃～85 ℃. 试验用燃料掺氢比0～40%,点火提前角条件为稀燃最佳角。结果表明：过大和过小的点火提前角都使发动机的稀燃极限减小;稀燃极限随燃料中掺氢比增加而显著提高;随节气门开度增加略有上升;随发动机转速增加而减小;随机油温度升高先减小后增大;随冷却水温度升高而略有上升。     

稀释率与温度耦合作用对天然气预混燃烧等量影响研究

基于定容燃烧弹,利用球形发展火焰和纹影法研究了在初始压力0.3 MPa、当量比1.0条件下,不同初始温度、稀释率时的天然气预混燃烧等量影响关系。分析了拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、马克斯坦长度、层流燃烧速率及NO_x排放变化规律。结果表明：在拉伸火焰传播速度相近组别的工况点,无拉伸火焰传播速度、火焰发展期、燃烧持续期近乎相同,但层流燃烧速率存在较大的差异;在稀释率较小阶段,无拉伸火焰传播速度和层流燃烧速率受稀释率影响比受初始温度影响更大。进一步研究发现：温度差50 K与稀释率差2%具有一定等量影响效果;相近拉伸火焰传播速度组别的边界条件下,相比更小初始温度与稀释率工况点,更高初始温度与稀释率工况点的NO_x排放量更低。     

锥形多股火药燃气射流与液体工质相互作用的实验研究

为了解水下枪械的发射机理,设计了锥形多股火药燃气射流与水相互作用的模拟实验装置,借助高速摄像机研究了不同喷射压力、不同喷孔直径对多股燃气射流扩展特性的影响。实验结果表明:喷射压力增大,燃气射流的扩展速度增大,扩展过程中湍流不稳定性增强,气液卷吸程度加剧;喷射压力从10.8 MPa提高到28.8 MPa,中心射流的扩展速度增大28%,侧孔射流的扩展速度增大40%;中心喷孔直径由2 mm增大到3 mm,中心射流的扩展速度增大29%,侧孔射流的扩展速度增大26%,但射流的速度下降趋势更明显,而侧面喷孔直径的变化对射流扩展速度影响较小。     

电控天然气/柴油双燃料发动机的研究

本文介绍了作者开发的双燃料发动机电子控制喷射系统的构成和工作原理 ,及该系统的发动机台架试验 .结果表明 ,电控双燃料发动机有较高的经济性和良好的动力性 ,发动机的排放性能也得到部分改善     

燃烧轻气炮弹裙挤进变形及应力分析

针对燃烧轻气炮和弹丸的结构特点,分析了弹丸弹裙与坡膛之间的挤压变形过程;建立了弹丸弹裙和身管模型,根据模型进行了数值模拟,得出了弹裙应力-时间曲线、速度-时间曲线和位移-时间曲线,指出弹裙高度对弹丸初速的影响.研究结果可为弹丸弹裙优化设计提供依据.     

基于排放特性的小型风冷柴油机燃烧过程研究

小型风冷柴油机受结构限制,中小负荷冷却强度偏大,使柴油机CO、HC的比排放偏高。为了探索CO、HC的生成机理,达到中国非道路柴油机第3阶段排放标准,以186F风冷柴油机为研究对象,研究了不同压缩比、有无排气再循环（EGR）试验条件下的污染物排放特性。结果表明,不同方案的NO_x比排放变化率不超过4%,两种压缩比对比结果为：CO、HC的排放分别变化了41.1%和53.9%;有无EGR方案CO、HC的排放分别变化了19.5%和22.5%。通过示功图分析得出结论：CO、HC的生成量主要与滞燃期内的压缩温度有关,在10%负荷工况下压缩终了温度达860 K以上,可有效降低CO、HC的排放;通过不同技术方案协同优化燃烧过程,可使柴油机整机比排放低于中国非道路柴油机第3阶段排放限值。     

天然气掺氢发动机燃气供给系统设计与试验研究

提出了将滑动弧电解制氢装置应用到天然气发动机中,通过电解天然气制氢,轻松实现天然气（CNG）发动机到天然气掺氢（HCNG）发动机的改装。通过自制装置,进行了过量空气系数和点火提前角与燃用不同掺氢比例的HCNG对发动机排放特性影响的试验研究。结果表明,发动机燃用HCNG,其HC和CO的排放都减少,NOx排放量增加,但随着过量空气系数的增加或点火提前角的减少,NOx排放会大大减少,排放性能得到优化。同时进行了体积掺氢比20%的HCNG和纯CNG外特性对比试验研究,结果表明,相比纯CNG,燃用掺氢20%HCNG后,其动力性变化不大,燃料消耗率却相应的减少,经济性得到改善。