柴油机燃用柴油/甲醇混合燃料时的性能与排放研究

通过添加助溶剂形成一种稳定的柴油／甲醇混合燃料，并开展了柴油机燃用此混合燃料的性能与排放研究。研究结果表明：发动机热效率和柴油等热值燃油消耗率随混合燃料中甲醇含量的增加而改善，这是由于预混燃烧量的增加，燃料富氧以及扩散燃烧的改善所致。适当增加供油提前角可使柴油／甲醇混合燃料发动机热效率提高。燃用柴油／甲醇混合燃料可显著降低发动机CO和烟度，而对碳氢排放影响不大；在相同平均有效压力的条件下，N0x随甲醇含量的增加而增加，添加甲醇对N0x的影响在大负荷下更为明显。柴油／甲醇混合燃料燃烧时存在一个较为平坦的N0x／烟度关系曲线。     

高温高压下掺氢天然气的燃烧特性

在定容燃烧弹内研究了高温(450,K)、高压(0.75,MPa)条件下天然气-氢气-空气混合气的火焰传播过程,获得了不同掺氢比和不同当量比下掺氢天然气的无拉伸层流燃烧速率,并分析了火焰的稳定性。结果表明,高温高压下随着掺氢比的增加,掺氢天然气的燃烧速率增加,且增长速率逐渐加快;马克斯坦长度则随着掺氢比的增加而减小,即火焰的稳定性下降。随着当量比的增加,无拉伸层流燃烧速率呈现先增大后减小的趋势,且最大无拉伸层流燃烧速率所对应当量比的位置随着掺氢比的提高而向浓混合气移动;马克斯坦长度随当量比的增加而增大,即火焰稳定性随当量比的增加而提高。     

缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和分层燃烧的数值研究

应用修正的多维流体力学计算程序KIVA-3V对缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和混合气分层燃烧过程进行了数值模拟。修正的子模型包括改进的燃油薄膜雾化模型、油滴破碎模型、油滴分布模型、初始缸内气体滚流模型、油滴蒸发模型以及燃烧模型。针对一种典型的三菱缸内直喷汽油机燃烧室结构在部分负荷工况下的燃油喷雾和分层燃烧进行了数值模拟。分析了不同的喷油器位置,缸内逆向滚流强度以及喷油时刻对火花塞附近混合气浓度的影响。计算结果表明,这些参数对燃油分层模式,点火过程以及燃烧特性都有显著影响,不适合的参数将导致火花塞间隙附近燃油空气混合气过稀或过浓从而使燃烧恶化。对缸内直喷汽油机部分负荷工况而言,燃烧室构形、缸内气体流动组织以及喷油时刻的优化设计对实现成功的分层燃烧起着重要作用。     

汽油机燃用汽油/二甲氧基甲烷混合燃料的性能与排放研究

在丰田8A型汽油机上开展了汽油／二甲氧基甲烷（DMM）含氧混合燃料的性能与排放特性研究,得到了不同节气门开度、转速和负荷下的发动机性能和排放参数,为在汽油机上使用含氧燃料提供了试验依据。研究结果表明：在相同平均有效压力下混合燃料的燃油消耗率有所增加,但折算成当量汽油的燃油消耗率下降,热效率提高。CO和HC排放随混舍燃料中含氧量的增加而降低,但NOx排放变化不大。     

不同喷射时刻缸内直喷天然气燃烧特性

利用快速压缩装置研究不同喷射沓刻缸内直喷天然气燃烧特性。结果表明，天然气直喷燃烧可实现快速燃烧，缩短喷射时刻与点火时刻的时间差可明显缩短燃烧期。与均匀混合气燃烧相比，碳氢的排放增加，缩短喷射时刻与点火时刻的时间差可达到均匀混合气燃烧时相同的排放量。在很宽的当量比范围内，NOx增加，而CO仍维持很低数值，且不受喷射时刻的影响，直喷天然气燃烧可实现较高的压力升高值，且其数值不受喷射时刻的影响，所达到的高燃烧效率也不受喷射时刻的影响。     

喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究

利用快速压缩装置进行了喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究。研究结果表明 :在当量比小于 0 .5时 ,快速燃烧期保持相同的数值而与喷射方式无关 ;在当量比大于 0 .5时 ,单点喷射方式比双点喷射方式具有较长的快速燃烧期。双点喷射方式的后燃期随当量比的增加而缩短 ,而单点喷射方式的后燃期随当量比的增加而增长。双点喷射方式的燃烧持续期基本上保持一稳定值而不随当量比的改变而变化 ,单点喷射方式下较长燃烧持续期出现在大当量比区域。双点喷射方式由于燃烧持续期短和放热速率快而呈现高的压力升高值。CO在当量比小于 0 .8时具有很低的数值 ,而在当量比大于 0 .8时因强充量分层则随当量比的增加而急速上升。三种喷射方式下碳氢随当量比的增加而增加。双点喷射和单点喷射的 NOx 的最大值分别出现在 0 .6～0 .7和 0 .3～ 0 .5区域处。在当量比小于 0 .8时 ,CO2 不受喷射方式的影响。燃烧效率在当量比 0 .15～ 0 .90范围内均达到 0 .9以上而基本上不随喷射方式而改变     

燃油组分在润滑油中的溶解性及其对汽油机碳氢排放的影响

燃油在润滑油中的溶解性是研究燃烧和排放的重要参数，溶解性可用亨利常数来表述。本文分析了典型汽油组分在发动机商用润滑油中的溶解性及其对缸内未燃碳氢的影响。研究表明：燃油组分在润滑油中的溶解性随润滑油温度的升高而降低，随燃油组分分子量的增大或碳原子数的增加而增加。气态碳氢燃料远比液态碳氢燃料的溶解性低。芳香烃比相同碳原子数的烷烃和烯烃溶解性高。环烷烃和分支链烃比直链烷烃的溶解性高。含氧燃料比液态碳氢燃料的溶解性低。故降低汽油中芳香烃、环烷烃和分支链烃在汽油中所占的比例以及在汽油中添加含氧燃料可降低发动机碳氢排放量。     

燃油组分在润滑油中的溶解性及其对汽油机碳氢排放的影响

燃油在润滑油中的溶解性是研究燃料和排放的重要参数，溶解性可用亨利常数来表述。本文分析了典型汽油组分在发动机商用润滑油中的溶解性及其对缸内未燃碳氢的影响。研究表明：燃油组分在润滑油中的溶解性随润滑油温度的升高而降低，随燃油组分分子量的增大或碳原子数的增加而增加。气态碳氢燃料远比液态碳氢燃料的溶解性低。芳香烃比相同碳原子数的烷烃和烯烃溶解性高。环烷烃和分支链烃比直链烷烃的溶解性高。含氧燃料比液态碳氢燃     

苯甲醛脱氢反应从头算及速率系数不确定度分析

在计算水平下(CCSD(T)/cc-p VTZ/M06-2X/6-311+g(d,p)),采用RRKM/ME方法,考虑了范德瓦尔斯势阱反应通道,开展了苯甲醛与■自由基的脱氢反应速率系数理论计算,计算获得的苯甲醛■脱氢反应总速率与Stanford实验测量结果吻合较好;并通过随机取样法评估了计算速率系数不确定度．对比乙醛同类型反应,■原子和■自由基脱氢反应速率系数在误差范围内保持一致,但■自由基脱氢规律完全相反,理论上证实了过去类比乙醛描述苯甲醛■脱氢反应速率系数的不合理性．