国家自然科学基金(51076033)
- 作品数：18 被引量：68H指数：5
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- 相关领域：动力工程及工程热物理电气工程交通运输工程机械工程更多>>
- 生物柴油燃烧化学动力学数值模拟被引量：2
- 2012年
- 应用零维单区模型对生物柴油在发动机燃烧中的化学动力学过程进行了数值模拟,通过分析生物柴油在内燃机边界条件下燃烧氧化过程的关键基元反应、关键中间产物的生成速率(ROP)以及重要自由基,总结出了生物柴油燃烧氧化的主要反应路径.生物柴油的燃烧过程经历低温放热和高温放热两个阶段;在低温放热阶段生物柴油燃料主要通过脱氢反应进行消耗,在高温阶段则通过直接裂解和脱氢反应进行消耗,OH自由基无论在低温阶段还是在高温阶段对燃料的脱氢都起到了主导作用.
- 黄豪中陈晖
- 关键词：内燃机生物柴油化学动力学数值模拟
- 正丁醇-柴油低温燃烧碳烟前驱物生成机理被引量：6
- 2014年
- 以正庚烷-正丁醇-多环芳香烃-甲苯简化机理作为正丁醇-柴油混合燃料燃烧化学反应动力学机理,应用计算流体动力学软件耦合化学动力学机理建立三维数值模型,研究了正丁醇掺混比例和EGR率对正丁醇-柴油混合燃料低温燃烧碳烟前驱物(苯(A1)、萘(A2)、菲(A3)和芘(A4))生成的影响.结果表明:碳烟前驱物主要在预混燃烧阶段生成.随着正丁醇掺混比例的增加,A1、A2、A3和A4的生成时刻延迟,A1的最终生成量先增加后减少,A2、A3和A4的最终生成量减少.随着EGR率的增加,A1、A2、A3和A4的生成时刻延迟,A1的最终生成量增加,A2、A3和A4的最终生成量先增加后减少.A3的最终生成量峰值所对应的EGR率随着正丁醇掺混比例的增大而减小.
- 黄豪中杨如枝赵瑞青王辉苏志兵王雪强
- 关键词：低温燃烧
- 柴油-生物柴油混合燃烧对碳烟排放的影响被引量：5
- 2011年
- 应用零维单区模型对柴油-生物柴油混合燃料在内燃机中的燃烧进行了数值模拟计算,从化学动力学角度,通过分析混合燃料在内燃机均质压燃边界条件下燃烧的关键中间产物和最终生成物的摩尔分数变化以及关键基元反应,总结出了生物柴油掺入柴油后燃烧对碳烟排放的影响。结果表明:生物柴油甲基酯团中的氧原子在燃烧反应过程中始终与燃料中的一个C原子相连,因此使可能生成(soot)的C原子减少,从而降低了混合燃料soot的排放。但生物柴油与其他有氧燃料相比,如乙醇,掺入柴油燃烧降低soot排放的效果要差,有氧燃料中含氧部分的化学结构的差异会对降低soot的排放产生不同效果的影响。
- 陈晖黄豪中梁源飞王雪强
- 关键词：生物柴油内燃机化学动力学
- 燃烧室形状对正丁醇-柴油燃烧碳烟前驱物生成的影响被引量：1
- 2014年
- 通过保持压缩比和燃烧室容积不变,应用计算流体力学(CFD)软件建立燃烧室三维数值模型并耦合CHEMKIN,以正庚烷-正丁醇-多环芳香烃-甲苯简化机理作为正丁醇-柴油混合燃料燃烧化学反应动力学机理,研究不同径深比燃烧室对正丁醇-柴油低温燃烧不同燃烧阶段碳烟前驱物A4(C16H10)生成的影响.结果显示,燃烧室径深比对正丁醇-柴油混合燃料燃烧压力和放热率影响较小,对A4的生成历程影响较大.在燃烧初期,A4主要分布在燃烧室凹坑、侧壁和活塞顶,燃料高温裂解产生的中间基团C2H2和C3H3在A4的生成过程中起关键作用.径深比较小时,局部高温使A4的生成量较多,径深比较大时,温度分布均匀,A4生成量少.在燃烧末期,A4的生成集中在燃烧室凹坑,且随着径深比的增加,A4的生成量呈现先增加后减小的趋势.
- 杨如枝黄豪中王辉苏志兵
- 关键词：燃烧室形状
- 柴油机燃用不同比例菜籽油生物柴油和乙醇柴油的对比试验研究
- 2012年
- 在一台S195直喷柴油机上进行燃料燃烧对比试验,试验结果表明,燃用生物柴油和乙醇柴油会使柴油机的动力性有所下降,其中菜籽油生物柴油的动力性接近纯柴油燃料的动力性,乙醇柴油的动力性相对较差。生物柴油和乙醇柴油的油耗率都比纯柴油要高,生物柴油的油耗率要高于乙醇柴油。但随负荷的增大,这种差距呈下降趋势。生物柴油和乙醇柴油在较大工况范围都可以保持比纯柴油燃料较低的CO排放量。低负荷状态下改善不明显,甚至会增大;高负荷工况下,混合燃料的CO排放比纯柴油降低较多。绝大部分工况下,生物柴油和乙醇柴油燃料的HC排放都比纯柴油高。绝大部分工况下,生物柴油和乙醇柴油的NOx排放和碳烟排放都比纯柴油低,其中生物柴油的表现优于乙醇柴油。
- 李会芬黄锦成黄豪中陈国栋
- 关键词：柴油机燃料燃烧菜籽油生物柴油发动机排放乙醇柴油
- 喷油压力喷孔直径及燃油属性对混合柴油喷雾特性的影响
- 2018年
- 为了研究松油-柴油-PODE_(3-4)混合燃料的喷雾特性,该文利用高压共轨喷油试验台结合高速摄影技术拍摄了不同工况下松油-柴油-PODE_(3-4)混合试验燃料的喷雾发展图像,分析了燃油属性、喷油压力、喷孔直径对混合柴油喷雾特性的影响。结果表明:随着喷油压力的增加,试验燃料的喷雾锥角变大,喷油压力从100到160 MPa,每增加20 MPa喷雾锥角平均增加1°左右,喷雾前锋贯穿距离也有一定程度的增长,随着喷油压力从100增加到160 MPa,最大喷雾前锋贯穿距离增加13%左右;随着喷孔直径的增大,喷雾锥角和喷雾前锋贯穿距离都呈现增大的趋势,喷孔直径从0.10增加到0.18 mm,喷雾锥角增加了3°左右,喷雾前锋最大贯穿距离增加28%左右;在纯柴油的基础上掺混松油和PODE_(3-4)后的混合燃料,其喷雾锥角、贯穿距离和油束面积相对于纯柴油都有增长的趋势,说明在纯柴油的基础上掺混一定比例松油和PODE_(3-4)有助于改善燃料的雾化效果。试验研究结果可以为松油和PODE_(3-4)成为柴油机替代燃料提供参考。
- 黄豪中张新赟贾超杰史程滕文文
- 关键词：燃油喷射松油喷油压力喷孔直径
- 新型多碳醇-柴油燃料对柴油机性能及排放的影响被引量：1
- 2012年
- 试验在一台S195柴油机上进行,试验结果表明,新型多碳醇-柴油混合燃料的油耗率比纯柴油高,但随负荷的增大,差距呈下降趋势。新型混合燃料在较大工况范围都保持较低的CO排放量。新型混合燃料中,小比例多碳醇油料的加入有利于混合燃料的HC排放状况的改善,大比例多碳醇油料的加入,对改善混合燃料的HC排放影响不明显;新型混合燃料的NOx排放均比纯柴油低,并且小比例多碳醇-柴油混合燃料的NOx排放比其大比例混合燃料的NOx排放量低;新型混合燃料的碳烟排放均比纯柴油低,并且随着多碳醇掺混比例的增大,改善效果越好。
- 李会芬黄豪中陈国栋黄锦成
- 关键词：正庚醇发动机性能发动机排放
- 车用柴油机燃油喷雾的研究发展被引量：5
- 2012年
- 详细描述了柴油机燃油喷雾领域的国内外研究现状,并在此基础上分析了柴油机燃油喷雾领域中面临的几个关键问题——柴油喷雾的可视化测试技术研究、柴油喷雾中的空气卷吸运动分析、CFD喷雾模型的持续完善,这些关键问题的解决也预示着对柴油机燃油喷雾的更深一步的认识,同时比较分析了研究喷雾特性的实验设备,指出设计更加类似柴油机真实工作环境的光学设备是深入理解柴油机缸内过程的关键。
- 安彦召黄豪中裴毅强梁源飞赵瑞青张建业
- 关键词：柴油喷雾
- 喷射压力和喷孔直径对柴油机混合燃料喷雾特性的影响被引量：22
- 2013年
- 应用平面激光诱导荧光(PLIF)技术研究了喷射压力、喷孔直径对混合燃料喷雾特性的影响.结果表明:在相同的喷射压力下,混合燃料的挥发性越高,喷雾前锋贯穿距离和喷雾锥角(远场和近场)越大;随着喷射压力的提高,喷雾锥角增加,喷雾前锋贯穿距离呈现出一定程度的线性增长,但混合燃料挥发性对喷雾前锋贯穿距离的影响有所减小;在喷雾发展过程中,近场锥角呈现出先减小再保持在一个相对稳定的数值趋势,而远场喷雾锥角呈现先减小然后保持不变之后再增大的趋势,但全程远场喷雾锥角的变化不大;在相同喷孔直径下,混合燃料的挥发性越高,喷雾前锋贯穿距离越长,喷雾锥角越大,当喷孔直径从0.18,mm缩小到0.10,mm时,挥发性对喷雾锥角增长率的影响略有减小,随着喷孔直径的增大,喷雾前锋贯穿距离呈现出一定程度的线性增长,但喷孔直径对远场喷雾锥角的影响大于对近场喷雾锥角的影响.
- 黄豪中安彦召苏万华毛立伟梁源飞代玉利
- 关键词：柴油机喷雾特性喷孔直径
- 松油掺混燃料的喷雾及燃烧排放特性试验被引量：3
- 2018年
- 为探究松油作为柴油机替代燃料的可行性,在定容弹中结合高速摄影技术对松油掺混比例为20%,、40%,和50%,的柴油/松油混合燃料在不同喷射压力及背压下的宏观喷雾特性进行可视化研究;同时基于一台4缸涡轮增压柴油机,研究掺混燃料在不同负荷下的燃烧和排放特性.结果表明:随喷射压力及背压的改变,4种燃料喷雾特性的变化规律一致;相同条件下松油掺混燃料的喷雾锥角、贯穿距及油束面积均比柴油大,且松油掺混比越大,雾化效果越好.在试验负荷范围内,松油掺混燃料的有效燃油消耗率、最大压力升高率比柴油略大;在全负荷工况下50%,掺混燃料的转矩较柴油仅降低2%,表明松油可提供与柴油相当的动力输出.掺混燃料在低负荷时的NO_x、CO和THC排放均高于柴油,中、高负荷时掺混燃料的CO及THC排放低于柴油,NO_x排放与柴油差别不大;通过增加松油掺混比例可以大幅降低碳烟的排放.
- 黄豪中史程刘庆生王庆新周承忠张鹏
- 关键词：柴油机松油混合燃料喷雾燃烧
