国家自然科学基金(50422261)
- 作品数：10 被引量：216H指数：9
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- 喷射时刻和掺氢比对直喷发动机燃烧特性的影响被引量：9
- 2006年
- 在缸内直喷火花点火发动机上对天然气掺混氢气的体积分数为0％～18％的混合燃料不同喷射时刻下发动机的燃烧和排放特性进行了试验研究．研究结果表明：对于给定的喷射持续期和点火时刻，喷射时刻对发动机性能、燃烧和排放有较大影响，喷射太迟燃烧持续期长，放热速率慢，喷射过早会导致充量系数下降；对于给定转速，发动机存在一个最佳的喷射时刻，此时缸内最高压力升高率和最高燃气平均温度高，燃烧持续期短，燃烧过程定容度高，发动机热效率高，HC排放低；在同一喷射时刻下，当氢气的体积分数小于10％时，HC排放略有上升，当氢气的体积分数达到18％时，发动机HC排放与纯天然气排放水平相当；掺氢对NOx、CO和CO2排放影响不大．
- 王金华黄佐华刘兵曾科余金荣蒋德明
- 关键词：天然气氢气燃烧缸内直喷
- 天然气缸内直喷发动机燃烧循环变动特性研究被引量：18
- 2005年
- 开展了天然气高压缸内直喷发动机的燃烧循环变动特性研究。研究结果表明,小当量比工况下(<0.4),会出现失火循环和部分燃烧循环,平均指示压力pmi值低,pmi的循环变动系数大,大当量比工况下pmi的循环变动系数小。最高气缸压力高的循环燃烧速率快、燃烧过程的等容度好。最高气缸压力与其对应的曲轴转角之间、最高气缸压力升高率与其对应的曲轴转角之间、最高气缸压力和pmi之间都存在着一定关系。最高气缸压力与火焰发展期、快速燃烧期也存在很好的对应关系。高的最高气缸压力对应着短的火焰发展期和短的快速燃烧期。循环的累积放热量越大则pmi越大,pmi的大小与累积放热量的大小存在对应关系。
- 刘亮欣黄佐华蒋德明任毅王倩
- 关键词：天然气缸内直喷发动机
- 天然气—氢气—空气混合气火焰传播特性研究被引量：13
- 2006年
- 在定容燃烧弹内研究了初始条件为常温常压的天然气—氢气—空气混合气火焰传播规律,得到了不同掺氢比例和燃空当量比下混合气的层流燃烧速率、质量燃烧流量和马克斯坦长度,结合火焰传播照片,分析了火焰的稳定性并预测了大尺寸火焰稳定性的演变趋势。研究结果表明,随着天然气中掺氢比例的增加,混合气的燃烧速率增加,且增长速率逐渐加快,马克斯坦长度值减小,火焰的稳定性下降。各种掺氢比例下,随当量比的增加,马克斯坦长度值增加,火焰的稳定性增加。掺氢比例高于800/0时,随着火焰的传播,其不稳定性将明显增加。
- 张勇黄佐华王倩王金华蒋德明苗海燕
- 关键词：层流燃烧速率马克斯坦长度稳定性定容燃烧弹
- 直喷发动机燃用天然气掺氢混合燃料的性能与排放被引量：11
- 2006年
- 对缸内直喷火花点火发动机燃用天然气氢气混合燃料时的性能与排放进行了试验研究．研究结果表明：在喷射脉宽一定的条件下，当天然气掺氢比例小时，平均有效压力和热效率有所下降，当掺氢比例达到一定值（即氢的体积分数为5％～10％）后，平均有效压力和热效率增加，此现象在稀混合气条件下更加明显，表明天然气掺氢对稀混合气燃烧过程的改善有显著作用；发动机HC和CO2的排放浓度随天然气中掺氢比例的增加而下降，原因是掺氢增加了混合燃料中氢碳的量的比值和混合气过量空气系数；在稀混合气条件下，发动机的NQ的排放浓度随掺氢比的增加而有所降低，CO的排放浓度基本上不随掺氢量的改变而改变。
- 王金华黄佐华刘兵曾科余金荣蒋德明
- 关键词：天然气氢气缸内直喷发动机
- 不同喷射时刻下缸内直喷天然气发动机的燃烧特性被引量：40
- 2005年
- 开展了天然气高压缸内直喷发动机不同喷射时刻时的燃烧特性研究。研究结果表明:燃料喷射时刻对发动机性能及排放有较大影响,喷射太迟会导致天然气和空气混合时间短,混合效果差,燃烧持续期长,放热速率慢。喷射过早会导致充量系数下降,燃料容易进入燃烧室狭缝间隙处,造成较高的HC排放。对于给定转速,发动机存在一个最佳燃料喷射提前角,此时缸内最高压力值最大,最大压力升高率和最大放热率最大,放热速率快,燃烧过程等容度好,火焰发展期、快速燃烧期和燃烧持续期短,发动机热效率高,HC、CO排放也维持较低水平。
- 刘亮欣黄佐华蒋德明任毅王金华王倩
- 关键词：天然气缸内直喷发动机燃烧
- 天然气-氢气-空气混合气的层流燃烧速度测定被引量：71
- 2006年
- 在定容燃烧弹内研究了常温常压下天然气-氢气-空气混合气的火焰传播规律，得到了不同掺氢比例（氢气在天然气中的体积掺混比例为0％～100％）和燃空当量比（0．6～1．4）下混合气的层流燃烧速率和马克斯坦长度，通过对马克斯坦长度的测量，分析了拉伸对火焰传播的影响。结果表明，随着天然气中掺氢比例的增加，混合气的燃烧速率呈指数规律增加，马克斯坦长度值减小，火焰的稳定性下降。各掺氢比例下，随当量比的增加，马克斯坦长度值增加，火焰的稳定性增强。通过对试验结果的数据拟合，得到了计算天然气-氢气-空气混合气层流燃烧速率的关系式。
- 张勇黄佐华廖世勇王倩蒋德明
- 关键词：层流燃烧速率马克斯坦长度定容燃烧弹
- 利用高速摄影纹影法研究天然气高压喷射射流特性被引量：26
- 2007年
- 在定容弹上利用高速摄影纹影法开展了不同喷射压力和背压下的天然气高压喷射射流特性试验研究。通过纹影照片得到了不同喷射压力和背压下的射流贯穿距离、射流锥角和射流体积随时间变化的规律,计算得到了射流内整体过量空气系数随时间变化的规律。结果表明:射流发展分两个阶段,射流初期阶段和射流主体阶段。在射流初期阶段,射流贯穿距离快速增加;在射流主体阶段,射流贯穿距离随时间呈线性增加趋势。射流贯穿距离、射流体积和射流内整体过量空气系数随时间而增加,射流发展过程中射流锥角基本保持不变。随着喷射压力的提高,射流贯穿距离和体积增加,射流锥角减小,射流内整体过量空气系数增大。随着容弹背压的增加,射流贯穿距离和射流体积减小,射流锥角增加,射流内整体过量空气系数增大。
- 王金华方宇黄佐华刘兵曾科苗海燕蒋德明
- 关键词：天然气高速摄影
- 不同点火时刻下天然气掺氢缸内直喷发动机燃烧与排放特性被引量：29
- 2006年
- 在缸内直喷火花点火发动机上开展了天然气掺混0％-18％氢气的混合燃料不同点火时刻下的试验研究。结果表明:对于给定的喷射时刻和喷射持续期,点火时刻对发动机性能、燃烧和排放有较大影响,喷射结束时刻与点火时刻的间隔对直喷天然气发动机极为重要,喷射结束时刻与点火时刻的间隔缩短时,混合气分层程度高,燃烧速率快,热效率高。最大放热率等燃烧特征参数随点火时刻的提前而增加。HC排放随点火时刻的提前而下降,CO2和NOx排放随点火时刻的提前而增加,NOx排放的增加在大点火提前角下更明显。掺氧可降低HC排放,对CO和CO2排放影响不大。掺氢量大于10％时可提高天然气发动机热效率。
- 王金华黄佐华刘兵曾科余金荣蒋德明
- 关键词：天然气氢气点火时刻缸内直喷
- 直喷发动机燃用天然气掺氢混合燃料的燃烧特性被引量：1
- 2006年
- 开展了缸内直喷火花点火发动机燃用天然气掺氢混合燃料燃烧特性和放热过程的试验研究．研究结果表明：在给定喷射脉宽条件下，天然气掺氢比小时，燃烧放热率低，当氢气的体积分数达到10％～18％后，对提高混合燃料发动机燃烧速率有明显效果；火焰发展期、快速燃烧期、燃烧持续期和放热率曲线型心位置对应的曲轴转角随掺氢比增加呈先增加后减小趋势，当氢气的体积分数达到18％时可以缩短火焰发展期、快速燃烧期和燃烧持续期，放热率曲线型心位置对应的曲轴转角靠近上止点；缸内最高燃烧压力、最高燃气平均温度、最大压力升高率和最高放热率随掺氢比的增加呈先减小后增加趋势；天然气掺氢燃烧特性在低转速时比在高转速时受掺氢比的影响大．
- 王金华黄佐华刘兵曾科余金荣蒋德明
- 关键词：氢气燃烧缸内直喷发动机
- 天然气/氢气燃烧特性研究被引量：25
- 2006年
- 在定容燃烧弹中研究了不同氢气掺混比例、燃空当量比和初始压力下的大然气／氢气混合气的燃烧特性，建立了适合用于容弹计算的准维双区模型。研究结果表明：在各种当量比和初始压力下，随着掺氢比例的增加，混合气的质量燃烧速率明显增加，燃烧持续期和火焰发展期娃著缩短。随着掺氢比例的增加，短的燃烧持续期所对应的当量比范围变宽，稀混合气和浓混合气条件下天然气掺氢对火焰发展期缩短的效果更明显。化学计量比附近（1．0—1．1）掺氢燃烧对燃烧最大压力值影响不大，浓混合气（燃空当量比大于1．1）和稀混合气燃烧时，随着掺氢比例的增加，最大燃烧压力值增加。
- 张勇黄佐华廖世勇王倩蒋德明
- 关键词：天然气掺氢燃烧特性定容燃烧弹
