国家自然科学基金(51336005)
- 作品数：42 被引量：172H指数：8
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- 不同后处理器对DMCC发动机PM排放的影响被引量：2
- 2016年
- 在一台整车排放达到国Ⅲ标准的YC4D140电控单体泵增压中冷柴油机上加装甲醇喷射系统,改成柴油甲醇组合燃烧(DMCC)发动机.使用AVL 415S烟度计和DMS 500快速颗粒物光谱仪研究不同后处理器对DMCC发动机颗粒物(PM)排放的影响.试验结果表明,各工况下单独CDPF、DOC+CDPF基本可以消除发动机产生的干炭烟.DOC+CDPF后处理方式与单独CDPF相比,颗粒物捕集效率明显提高,且前者对颗粒物中核态部分的捕集效果更加突出.甲醇掺烧后,炭烟和颗粒物几何平均直径降低.经CDPF和DOC+CDPF处理,415S烟度计测得的炭烟进一步降低;DMS颗粒物光谱仪显示的颗粒物粒径,因其中核态部分大部被氧化捕集而仅余较大几何平均直径的部分.小负荷时经CDPF和DOC+CDPF处理,颗粒物的几何平均直径会增大,大负荷时则相反.各工况下相比于CDPF,DOC+CDPF对核态颗粒物捕集更有效.
- 姚春德窦站成王全刚危红媛王斌刘美娟吴涛阳胡江涛
- 关键词：颗粒物
- 柴油/甲醇双燃料发动机能量平衡分析被引量：5
- 2016年
- 以加装了甲醇喷射系统的玉柴YC4D120-30柴油机为研究对象,建立了柴油/甲醇双燃料(DMDF)燃烧模式的能量平衡模型;在1,660,r/min、420,N·m和1,660,r/min、105,N·m两个工况点进行了纯柴油(D)模式和DMDF模式能量平衡分析,结果表明:大负荷时甲醇对柴油的替换比低于理论值,主要原因是双燃料燃烧模式的冷却损失比相应的纯柴油模式低;在小负荷时甲醇对柴油的替换比高于理论值,主要原因是双燃料燃烧的不完全燃烧损失随负荷降低而大幅增加.在1,660,r/min各个负荷下进行了甲醇替代率试验,结果表明:双燃料燃烧模式的冷却损失均低于纯柴油模式,且随着替代率增加冷却损失进一步降低.在1,660,r/min、420,N·m工况点进行了不同甲醇温度试验,结果表明:相同替代率下,替换比随着甲醇温度的提高而降低.这些现象都与双燃料燃烧模式下发动机的能流分布有密切联系.
- 韩国鹏姚安仁姚春德王全刚王斌危红媛吴涛阳刘美娟
- 关键词：双燃料发动机能量平衡甲醇
- 烷烃/正庚烷和醇/正庚烷二元燃料低温着火特性的模拟研究被引量：3
- 2015年
- 二元燃料燃烧技术作为一种应用替代能源的技术已经被广泛应用,为了深入地理解天然气、液化石油气和醇类等被引燃燃料对柴油低温着火的推迟影响,本文对二元燃料低温着火过程进行了模拟研究。结果表明,在初始温度小于1000 K时,被引燃燃料推迟正庚烷着火的能力由高到低的顺序为:乙烷>丙烷>正丁烷>正戊烷>正己烷,从正戊烷开始,被引燃燃料对正庚烷着火的抑制作用开始消失。甲醇和乙醇几乎没有低温反应活性,它们将活泼的OH转化为了稳定的H_2O_2;醛类和烯醇的生成反应是醇类燃料推迟正庚烷着火能力强于对应烷烃燃料的原因。
- 臧儒振姚春德
- 关键词：化学反应动力学烷烃醇类
- 纳米TiO_2添加剂对DMDF发动机大负荷燃烧及PM排放影响的试验研究被引量：1
- 2017年
- 在一台电控增压中冷四缸柴油机的进气道上加装一套电控喷射装置,使其运行柴油/甲醇双燃料(DMDF)模式.研究了甲醇中Ti O_2添加剂的添加量及同一添加剂添加量在不同甲醇分散系喷射量时对发动机大负荷工况的燃烧和颗粒物(PM)排放的影响.结果表明,在甲醇中添加适量(30和100 mg·kg^(-1))的纳米Ti O_2能够使爆发压力升高,对燃烧有一定的促进作用,但添加过量(>100 mg·kg^(-1))会对燃烧产生不利影响.加入纳米Ti O_2后,干炭烟烟度排放和积聚态颗粒数明显降低,在添加剂添加量为1000 mg·kg^(-1)时,最大降幅分别达到26.8%和29.4%,而核态颗粒物排放变化不大.在相同添加剂添加量下,增加甲醇分散系替代率R_m会使放热始点后移,放热更加集中,爆发压力增大,干炭烟烟度和颗粒物排放均大幅度降低.在添加剂添加量为100 mg·kg^(-1)时,与R_m=10%相比,R_m=40%时爆发压力增加0.94 MPa,放热率峰值增加53.5%,烟度、核态颗粒数、积聚态颗粒数和颗粒物总数的降幅分别达66.9%、42.3%、67.0%和58.0%.
- 吴涛阳陈超姚春德王斌窦站成危红媛刘美娟崔辉然
- 关键词：纳米TIO2大负荷燃烧PM
- 用后处理装置减少DMDF发动机的有害排放被引量：4
- 2017年
- 在一台增压中冷电控单体泵的四缸柴油机上采用柴油/甲醇双燃料(DMDF)燃烧方式进行台架实验,研究了甲醇替代率和不同后处理装置对有害气体、烟度和微粒排放特性的影响。结果表明:在排气管加装柴油机氧化催化转化器(DOC)耦合微粒催化转化器(POC)可以大幅降低双燃料燃烧产生的THC和CO,基本可以实现零排放;与催化前相比,微粒的总数量浓度和总质量浓度均有大幅度降低,平均降幅分别为91.7%和88.1%;烟度排放得到改善,平均降幅为21.9%;同时,该后处理装置对DMDF发动机的NO_x排放无明显影响。与之不同,双DOC耦合的后处理装置对THC和CO的催化效率略优于DOC+POC,但在大部分工况下会导致NO_x和烟度排放的同时增加。
- 吴涛阳姚春德王全刚王斌危红媛刘美娟
- 甲醇燃料在船舶内燃机动力中的应用被引量：6
- 2022年
- 针对现有船舶动力应用甲醇燃料的方式,从甲醇的特点、甲醇混合气的形成、燃烧模式等方面开展分析,结果表明:高速船用柴油机改装为点燃式甲醇燃料发动机简便易行;低速船舶内燃机缸径大、缸盖空间充裕,便于多喷嘴布置,实现缸内直喷微量燃油引燃、甲醇燃料压燃模式,可在满足排放法规要求的前提下,在双燃料及纯燃油模式间切换;中高速船舶内燃机缸盖结构紧凑,适合采用柴油在缸内与甲醇混合气共燃的模式。
- 姚安仁贾宝富马宝东王文超牛志坚姚春德
- 关键词：甲醇
- 不同催化剂体系对甲醇催化NO的影响被引量：3
- 2018年
- 在柴油甲醇双燃料发动机排放污染物的基础上,利用合成气台架探究不同催化剂体系对甲醇催化NO反应的影响。结果表明在低温阶段(小于300℃)甲醇在Mo/γ-Al_2O_3催化剂体系上对NO催化转化效率最高,高温阶段(大于300℃)甲醇在Co/γ-Al_2O_3和γ-Al_2O_3催化剂体系上对NO的催化效率高。催化剂体系Co/γ-Al_2O_3(前)+Mo/γ-Al_2O_3(后)催化活性优于单独使用的两种催化剂。配气中的CO会使组合式催化剂体系低温阶段的催化活性大大降低,而H_2则可以使组合式催化剂体系的低温催化活性提高。
- 姚春德窦站成陈超孟庆华史鹏
- 关键词：甲醇Γ-AL2O3催化活性H2
- MMT对汽油机微粒排放影响的试验研究被引量：4
- 2015年
- 在一台自然吸气式气口喷射汽油机上,开展了甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)汽油添加剂对发动机微粒粒径分布、数量浓度和质量浓度影响的研究.结果表明,随着含锰量的增加,核膜态和积聚态颗粒的数量浓度都急剧增加,微粒中超细颗粒所占比重大幅增加,微粒排放的质量浓度逐渐增加.当量比燃烧时,核膜态微粒的数量浓度随着负荷的增加而降低,而在外特性时所有粒径的数量浓度都大幅度增加.随着含锰量增加,微粒数量浓度随负荷增大而降低的趋势逐渐减弱.
- 姚春德王全刚刘辰耿鹏王建云窦站成耿培林危红媛
- 关键词：MMT颗粒物粒径分布汽油机
- 固定柴油引燃量时不同甲醇替代率对DMCC发动机着火与燃烧特性的影响被引量：3
- 2016年
- 为了使柴油甲醇组合燃烧(DMCC)发动机能够最大限度提高甲醇替代率以更好地满足应用要求,在一台电控单体泵的增压中冷柴油机上研究了固定柴油引燃油量同时通过改变甲醇喷射量来满足发动机对中低负荷响应需求,探究了该条件下柴油引燃甲醇混合气的双燃料的着火与燃烧特性。结果显示:在引燃柴油不变情况下,为了满足负荷的需要而增加甲醇混合气浓度时,双燃料燃烧时的缸内压力和压力升高率先缓慢上升而后急剧增加,燃烧放热规律从只有预混的单峰燃烧逐渐过渡到双峰燃烧,然后又变回到单峰。放热率的预混燃烧峰值随甲醇量的增加先增加而后趋缓,并且高于纯柴油模式,到了最大替代率时放热率几乎成为全预混燃烧。双燃料燃烧的着火滞燃期和燃烧持续期随着负荷增加呈现先延长后缩短的趋势;虽然双燃料模式滞燃期明显长于纯柴油模式,但是其放热中点明显早于纯柴油模式。
- 姚春德刘美娟王斌王全刚吴涛阳
- 关键词：混合燃烧滞燃期甲醇
- 喷嘴结构对喷雾特性的影响被引量：14
- 2016年
- 为了解高压共轨喷嘴结构对喷雾的影响,试验采用三维相位多普勒粒子分析仪（PDPA）,在高喷射压力条件下研究了不同的喷嘴结构的喷雾粒径空间分布情况.结果表明：高压燃油喷雾的粒径分布呈现轴线大、两边小的趋势,并在喷雾边缘稍微增加;同时随着喷射压力的增加,喷雾索特平均直径（SMD）的分布呈现粒径减小的趋势,小粒径区域逐渐向喷嘴顶端靠近,喷雾雾化效果随喷射压力增加而改善.随着喷孔直径的减小,喷雾总体SMD呈减小趋势;当喷孔直径减小到一定程度时,进一步减小喷孔直径对喷雾雾化效果的影响逐渐减弱.孔径为0.18,mm的喷嘴,喷雾SMD随着长径比（L/D为3.89~5.00）的增加而增大;孔径为0.13,mm的喷嘴,喷雾SMD随着长径比（L/D为5.38~7.69）的增加而降低.
- 姚春德耿培林银增辉胡江涛杨子明陈大陆
- 关键词：长径比索特平均直径
