多功能煤燃烧试验台计算机监控系统设计应用

根据煤燃烧试验的特性和要求，采用基于PC总线的工控机、PCL板卡和可视化监测装置．自主开发和设计一套多功能煤燃烧试验台计算机监测控制系统。文中详细阐述了监控系统的功能、软硬件设计及控制原理，并通过实验分析证明系统具有功能强大，可靠性高等特点。     

9004型微机化燃烧效率测定仪

一、引言 9004型微机化燃烧效率测定仪是一种便携式节能分析仪器,具有自动采样、自动校正、自检故障及显示、打印测试参数等功能。仪器能同时测定排烟温度、烟气中氧、一氧化碳、二氧化碳含量和燃烧效率以及烟气黑度等多种表示燃烧工况的参数。其特点是携带方便、操作简单、测量速度快、数据打印准确可靠。它可广泛应用于各种工业锅炉、加热炉和窑炉等燃烧设备的燃烧效率测试,确定最佳燃烧状态,最大限度地减少排烟热损失。根据仪器测试的数据,通过自动调节装置来调整进风量,保持适当的空气/燃料比,从而使燃烧系统达到最佳控制,以获得最高的燃烧效率和     

一个燃烧视觉监控系统的研究与实现

介绍了一个用于工业高温燃烧炉燃烧情况自动监控的视觉系统。该系统采用四台具有冷却系统保护的摄像机拍摄燃烧情况,然后对获取的图像序列进行分析,获得温度分布、火焰位置变化及燃料堆高度变化等有关燃烧的特征参数。输出并控制有关部件对燃烧进行调整,以使燃料燃烧充分。提高燃烧效率并减少有害烟雾的产生。该系统已在多个企业不同类型的燃烧炉中得到应用,效果良好。     

锅炉燃烧系统的模糊预测控制

将模糊控制和预测控制相结合,提出了一种新型的模糊预测控制方案,应用于非线性、大延迟、强耦合的锅炉燃烧系统中,并运用风/煤比模糊自寻优控制方法来提高锅炉燃烧的效率。通过仿真实验,结果表明该方案的适应性和鲁棒性都很强,具有很大的工程实用价值。     

计算机在加热炉燃烧控制系统中的应用

分析了加热炉的特点和工艺情况，介绍了计算机在加热炉燃烧控制系统中的应用，运行结果表明，该系统性能稳定，可靠，操作方便，具有推广应用价值。     

加热炉燃烧控制系统的改进

以某厂板材热处理加热炉为研究对象，从产量和节能两个方面的要求设计了合理的热工制度及控制方案，采用双交叉限幅燃烧控制方式，经仿真实验和初步投入运行结果表明，这种控制策略能大幅度地改变控制性能。     

催化燃烧型甲烷传感器的研究

在分析传统催化燃烧型甲烷传感器的基础上，实验验证了催化燃烧原理，并设计了基于脉冲式恒温供电技术和闭环反馈系统的恒温检测桥路。通过实验得到了良好的效果。     

基于神经网络的锅炉内火焰燃烧稳定性研究

在锅炉燃烧效率优化问题的研究中,针对燃烧稳定性问题,提高燃烧检测准确度。利用锅炉中火焰燃烧图像的分析来检测锅炉内火焰燃烧稳定性,当燃烧受煤粉或其它杂质的影响火焰出现短时脉动时,传统的灰度方差的检测方法不能避免火焰脉动的影响,对锅炉内燃烧稳定性检测偏差大。为此提出了一种采用神经网络的火焰燃烧稳定性检测方法,选取与火焰稳定性直接相关的多个特征作为神经网络的输入向量,通过对样本的多次训练能够去除杂质燃烧引起的微小脉动的影响,克服了传统方法检测准确度不高的问题。实验证明,改进方法能够有效避免杂质对燃烧的影响,准确对锅炉内的燃烧稳定性作出检测,并取得了满意的结果。     

燃烧过程数据库研究

燃烧过程测试方法具多样性,测试数据来源复杂。本文分析了燃烧数据库图像语义提取与检索模型,给出了相应的数据库设计,实现了燃烧过程测试实验数据的管理。     

基于自组织神经网络的燃烧诊断研究

自组织神经网络原理被尝试应用到燃烧诊断系统中，网络的输入是从稳定和非稳定燃烧工况下获取的火焰辐射信号的频谱估计值。经过自组织训练后，网络对不同燃烧工况下的输入具有明显不同的输出，通过验证证实了这种方法能检测到的燃烧火焰信号进行有效的处理，从而获取燃烧状态稳定与否的信息。     

基于激光诊断技术的脉冲爆震发动机多参数自动测试系统

脉冲爆震发动机(以下简称PDE)的燃烧产物具有高温、高压、高污染、极快的脉动速度等特点,为了实时检测PDE工作过程中各参数的变化,改进PDE的设计性能.应用激光诊断技术,虚拟仪器技术,研制了PDE多参数自动测试系统(以下简称系统).叙述了该系统的工作原理、系统硬件结构和软件的设计方法.运用LabWindows/CVI与MATLAB混合编程提高了系统的开发效率,使系统功能更加灵活、强大.用该系统对一PDE实验样机作了实时检测,得到了PDE工作过程中的燃烧产物的温度及组分浓度.结果表明:该系统的时间分辩率小于1 ns,获取的CO2、CO、及HC的值反映了PDE的燃烧效率.这是传统的测量方法无法实现的.     

Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) Engines: A Review

The homogeneous charge compression ignition (HCCI) combustion is considered to be the principally promising future IC engine concepts. HCCI is a concept of hybrid combustion, between the Otto engine and Diesel engine. HCCI is however not a modern finding. Already in the early twentieth century hot bulb engines operated with an HCCI-like combustion. They were superior in terms of brake efficiency compared with the contemporary gasoline engines and at the same level as the diesel engines. High engine efficiencies and ultra low NO emissions and low particulates are the benefits of HCCI engines. Volumetric auto ignited combustion of the compressed lean air–fuel mixture is attributed to these benefits. There are few drawbacks also were there in HCCI engines like, low specific output, narrow operating range, lack control over the ignition process, long start up time and high emissions like CO and UHC emissions. The CO and UHC emissions can be after treated using catalytic converters. In this study a literature review on HCCI engine has been performed and the parameters affecting the HCCI combustion phasing, performance and emissions were discussed. Strategies to widen the peak load bearing capacity of HCCI engine, reducing the emissions like NOx, CO and UHC, easy auto-ignition were discussed in the present study.     

一种基于多次喷射的高压共轨喷油控制算法

设计了一种应用于柴油机高压共轨系统的喷油控制算法.该算法针对现有的多次喷射技术进行了改进,细化了喷油次数以提高燃油燃烧效率,采用并发控制方式提高算法执行速度.该算法首先通过基于优先级和区段划分的多次喷射协调方法将喷油过程划分为5次独立的喷射过程,然后分别对每次喷射进行油量计算、分解、正时转换等控制计算,其中分解运算过程采用了并发控制算法以提高运算效率,最终将喷油量转换为脉冲序列以操作喷油器喷油.通过理论分析与仿真实验对该算法的功能和性能进行了验证.     

混沌分形在内燃机振动信号分析中的应用

从理论上分析了柴油发动机燃烧过程的分形特性，运用混沌和分形理论对实际测得的发动机缸盖振动信号进行了分析，计算了信号的关联维数。结果表明：缸盖的燃爆冲击振动是一种混沌运动。而且，随着喷油器工作状态的不同，信号的关联维数也发生变化。系统振动不确定性成分增多，关联维数变大，系统振动确定性成分增多．关联维数变小。通过选择合适的嵌入维数，计算的关联维数能够反映系统的真实特性，关联维数可以作为发动机状态监测和故障诊断的一个特征参量。     

燃烧室形状对柴油机压缩冲程影响的数值模拟

为研究柴油机燃烧室形状对柴油机压缩冲程的影响,应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值方法,针对3种不同几何形状的直喷型柴油机燃烧室压缩冲程进行三维流场计算.计算结果表明缩口燃烧室具有较大的挤流强度和较合理的涡流分布,可以产生较高的缸内压力和温度,有利于混合气体的形成,与直口和敞口燃烧室相比性能较好.所采用的数值计算方法和分析结果对柴油机燃烧室的设计工作具有参考意义.     

火烧试验自动控制系统设计

环境试验中为考核产品贮运安全特性要进行火烧试验,为此设计了油位自动控制系统来精确控制油池燃烧时间。本文简要介绍了系统构建、控制流程、算法及软件设计。由于控制系统可通过跟踪计算燃烧速度来不断调节补油量,从而达到自适应精确控制燃烧时间的目的。通过实际火烧试验考核,证明了系统可以自动完成油量计算、控制,也验证了其工程应用可靠性。     

内燃机车燃烧系统性能评估与预测

提出一种内燃机车燃烧系统综合性能评估和预测的新方法;燃烧系统的工作性能由柴油机功率、燃油消耗率、燃油压力、增压压力和排气温度等热工参数决定,介绍了有关参数的测量与计算,利用模糊理论对燃烧系统进行性能评估,利用灰色神经网络对燃烧系统的性能进行预测;该成果应用于株洲电力机车研究所研制的内燃机车状态监测与诊断系统,实际评估和预测结果验证了采用模糊理论进行性能评估和利用神经网络进行预测的可行性与有效性,与机车的其它诊断方法比较,能更全面地评估和预测燃烧系统的状态,为内燃机车检修提供了可靠依据。     

A FORTRAN program for calculating the thermodynamic and transport properties of diesel fuel

Advanced models of the thermodynamic processes in internal combustion engines require the exact estimation of the thermodynamic and transport properties of combustion reactants and products. Although many works have been reported on the properties of air, fuel vapour and combustion products, a study on the properties of the fuel liquid phase seems to be lacking in the open literature. These properties are very important for simulating the fuel droplet evaporation process, which plays an important role on diesel engine combustion and emitted pollutant modelling. In the present work the values of the thermodynamic and transport properties of liquid diesel fuel are computed, as a function of pressure and temperature, by polynomial fitting against available experimental data. This is accomplished in a fraction of a second when using a personal computer with a very small error. N-Dodecane is treated in the present study, which forms a representative fuel of the diesel fuel in most diesel engine cycle simulations. The relevant computer program subroutines are given in an educational form, in FORTRAN-77 language.     

Combustion timing control of HCCI engine based on NNPC and Elman-NN model under complex conditions

Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) combines the characteristics of gasoline engine and diesel engine with high thermal efficiency and low emissions. However, since there is no direct initiator of combustion, it is difficult to control the combustion timing in HCCI engines under complex working conditions. In this paper, Neural Network Predictive Control (NNPC) for combustion timing of the HCCI engine is designed and implemented. First, the black box model based on Elman neural network is designed and developed to estimate the combustion timing. The fuel equivalence ratio, intake valve closing timing, intake manifold temperature, intake manifold gas pressure, and engine speed are chosen as the system inputs. Then, a NNPC controller is designed to control combustion timing by controlling the intake valve closing timing. Simulation results show that the Elman neural network black box model is capable of estimating the HCCI engine combustion timing. In addition, regardless of whether the HCCI engine is in constant or complex condition, the designed NNPC controller is capable of keeping the combustion timing within the ideal range. In particular, under New European Driving Cycle (NEDC) working conditions, the maximum overshoot of the controller is 28.95% and the average error is 1.03 crank angle degree. It is concluded that the controller has good adaptability and robustness.     

UNIFAC法估算甲烷在常三柴油中的高压溶解度

为满足富氢气氛下,煤直接液化基础数据的需要,选择大港常三柴油做溶剂,用自建的循环法测定气体高压溶解度试验装置,测定甲烷在柴油中的高压溶解度数据(273.45 K-293.75 K,1.79 MPa-8.06 MPa)。根据柴油特点假设其基团构成,用n-d-M-LP法计算柴油的平均结构。用UNIFAC方程估算同条件下的溶解度值,结果估算值与实验值比较,当芳香环和环烷环上有2个取代基时,平均相对误差为3.36%,满足数据缺乏下的估算要求。