杨灿
- 作品数：10 被引量：22H指数：3
- 供职机构：华中科技大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理电气工程更多>>
- 喷孔数调控活性分层对乙醇-柴油双燃料燃烧的影响被引量：1
- 2018年
- 基于1台自然吸气的单缸柴油机,结合缸内三维燃烧仿真计算,研究了不同直喷正时、不同预混比例条件下,直喷喷油器的喷孔数对乙醇-柴油双燃料发动机燃烧和排放特性的影响。结果表明,优化直喷喷油器的喷孔数,能影响直喷柴油的缸内分布,调控乙醇-柴油双燃料发动机燃烧过程。减少喷孔数,可以有效降低缸内高活性柴油的分布区域,减少初始着火的位置,从而降低缸内最高燃烧压力和压力升高率,并且可以在炭烟排放保持较低水平的基础上,降低氮氧化物(NO_x)排放。随着乙醇预混比例的增大,喷孔数对燃烧和排放的影响先增大后减小。随着喷油提前角的增大,由于直喷燃油在缸内混合较为均匀,喷孔数的影响作用逐渐减小。
- 欧彪成晓北董世军卢宏广杨灿
- 关键词：柴油机双燃料燃烧
- 燃料分层对乙醇/柴油双燃料发动机循环波动的影响被引量：2
- 2019年
- 基于一台单缸柴油机,采用进气道喷射乙醇同时缸内直喷柴油的方式实现双燃料预混压缩着火(PCI)燃烧模式.固定发动机转速和负荷,通过调整预混乙醇比例以及柴油直喷策略,实现了不同程度的混合气燃料分层,并测量了相应的发动机循环波动特性,试验中NOx排放和COVIMEP分别控制在0.4 g/(kW·h)和7%以下.结合数值模拟研究了混合气燃料分层对双燃料发动机循环波动的影响,结果表明:燃料分层直接影响双燃料发动机循环波动.首先,着火正时在上止点附近时有助于降低双燃料发动机循环波动,乙醇预混当量比、柴油直喷中主喷油量以及主喷正时直接影响混合气初始着火区域燃料活性以及当量比,进而影响混合气着火正时.其次,混合气着火正时稳定性对于保证双燃料发动机燃烧稳定性较为关键.此外,燃烧相位以及缸内爆压不变,采用较高的乙醇预混比例结合推迟的主喷正时可以实现更加稳定的着火,进而降低双燃料发动机循环波动率.
- 董世军杨灿欧彪卢宏广徐浩成成晓北
- 关键词：柴油机双燃料
- 基于实时性优化的内燃机燃烧分析系统研究被引量：5
- 2020年
- 采用缸压传感器、数据采集卡、光电编码器和Lab VIEW软件,搭建在线缸压采集和实时燃烧分析系统平台,研究HCCI和RCCI燃烧模式的循环波动特性。针对单循环缸压测量过程中的通道效应干扰,基于频谱分析,采用FFT、线性插值法和IFFT等方法相结合的滤波方式,实现共振峰的在线自适应识别与实时滤波,较好地减少了单循环缸压的干扰误差,使单循环的实时燃烧分析成为可能。随后,基于实时滤波后的缸压曲线,计算得到内燃机的最大压力升高率、燃烧放热率、爆发压力等重要燃烧参数。利用程序算法中同步性良好的生产者/消费者运算模式提高数据的共享能力,实现了数据实时运算与数据快速储存的并行处理,提高了燃烧计算的实时性;针对发动机不同工作阶段采用了不同精度层次的计算方法,减少了进排气、压缩和膨胀阶段的计算耗时,在计算量较大的燃烧放热率计算部分,通过适当简化计算公式和公式节点运算模块来提高燃烧系统的实时性。最后,分析了燃烧分析系统的实时性,并进行了燃烧分析系统的实验验证。
- 王兆文郭凯武文杰覃国宇杨灿成晓北
- 关键词：内燃机燃烧分析系统实时性
- 当量比分层压燃的火焰发展特性与控制机制
- 2024年
- 针对柴油机当量比分层充量压缩着火的可控性问题,基于OpenFOAM平台构建了一维分层充量自燃及火焰发展的理论模型,在压力为6MPa、温度为850 K工况条件下,研究了当量比分层压缩燃烧过程的基本特征和控制机制,以及当量比分层策略对燃烧过程的调控作用.结果表明:当量比分层压燃早期的组分扩散对化学反应影响较大,中期主要受化学反应和压力波耦合后的共同控制,而后期化学反应和压力波解耦,主要受化学反应控制,压力波影响较小;小负荷工况(整体当量比为0.3)下通过组织合理的充量分层可以使50%放热对应的时间从1.312 ms缩短到0.685 ms,燃烧速度提高近1倍,而大负荷工况(整体当量比为0.7)下可以通过部分分层策略将50%放热对应的时间从0.357 ms延长到0.477 ms.
- 王洋王安伟杨灿朱宏武
- 关键词：燃烧
- 壁面温度和撞壁距离对柴油喷雾燃烧特性的影响
- 2023年
- 根据撞壁距离L与自由喷雾液相贯穿距L_(liquid)之比,将喷雾撞壁模式分为严重湿壁、轻微湿壁、临界湿壁、未湿壁.通过高温高压定容弹试验和OpenFOAM仿真,研究了高、低壁温条件下,4种喷雾撞壁模式对着火特性、火焰发展特性以及燃油分布特性的影响.结果表明:提高壁面温度可以促进喷雾着火及燃烧过程,且其促进作用随L/L_(liquid)增大而减小;高壁温条件下,一定程度的喷雾撞壁有利于油气混合和燃烧,低壁温条件下则相反.
- 杨灿李庆旗龚涛成晓北王英达
- 关键词：壁面温度燃烧特性OPENFOAM
- 热管式相变储热装置的工况切换与效率研究
- 2018年
- 提出一种热管式的相变储热装置,采用集总参数法,深入考虑热管内部的汽-液耦合特征、储放热工况切换过程中的流动与传热特征,在Simulink环境中搭建了热管式相变储热装置的动态模型。定义了装置的无量纲温差,研究了其对装置储-放热工况切换速率的影响;揭示了影响装置的储热效率、放热效率的关键因素及规律。结果表明,工况切换时的无量纲温差越大,装置的响应速率越慢;在热管工作极限之内,合理地分配各管段的热阻,可以有效地提高装置的储热效率和放热效率。
- 张海峰杨灿李顶根
- 关键词：热管相变储热集总参数法
- 可调二级增压结合EGR策略对米勒循环柴油机性能的影响被引量：4
- 2019年
- 针对米勒循环柴油机新鲜充量系数低,扭矩输出能力不足的问题,引入了电子增压器(E-Booster)技术,讨论可调二级增压结合EGR策略对米勒循环柴油机性能的影响。在1400r/min,pme=1.85MPa工况分析了米勒度、二级增压策略以及EGR对柴油机性能及NOx排放的影响。仿真结果表明:无论是在进气门早关还是进气门晚关策略下,随着米勒循环的加深,缸内燃烧温度逐渐下降,使得NOx排放降低,但由于循环充量系数的减少,扭矩输出降低;采用E-Booster可调二级增压方案,合理控制E-Booster的介入策略,提高进气压力,能够弥补米勒循环扭矩输出能力的不足,同时提高燃油经济性,但也会造成缸内最大压力和NOx排放的增加;采用EGR策略则能够弥补由较高进气压力造成的不利影响,降低机械负荷和NOx排放。米勒度、pin、πH、EGR率分别为M30、0.286MPa、7%、10%时,pme,ac提高0.03MPa,同时NOx排放下降0.47g/(kW·h),有效改善了米勒循环柴油机动力性和NOx排放。
- 成晓北浦涵杨灿
- 关键词：米勒循环废气再循环氮氧化物柴油机
- 二级充量分层策略对低温燃烧过程的调控规律
- 2021年
- 从发动机低温燃烧模式的燃烧过程难以控制的问题出发,对分层低温燃烧充量状态的合理组织,提出了充量状态二级分层的概念,将缸内充量分为高活性局部充量和低活性均质充量,通过对这二级充量的控制,达到对整个低温燃烧过程的控制.通过实验,以高活性局部充量的喷油正时和低活性均质充量的活性为变量,研究了该二级分层的控制效果,实现了高活性局部充量着火后,低活性均质充量被引燃用以控制后续燃烧过程的两阶段放热模式,有效控制了整体燃烧过程.
- 龙腾渊杨灿徐浩成王纪方成晓北
- 关键词：发动机低温燃烧
- 车用动力电池热防护与散热集成研究被引量：7
- 2017年
- 针对车用动力电池组存在散热与热失控防护设计需求不一致的问题,提出了在电池组内交替安置隔热板与热管的集成热管理方案。利用Matlab/Simulink仿真软件以方形三元锂离子电池为对象建立电池组仿真模型,通过对比分析4种热管理方案在正常和热失控两种工况下的性能优劣,验证此集成系统散热和热防护性能的可靠性。结果表明,此集成系统热管理性能明显优于单一的热管冷却系统或热防护装置,不仅可以有效提高电池组散热能力,改善电池组内部温度分布均匀性,同时能够延缓热失控传播,提高电池组运行安全性。
- 陈洁杨灿窦汝振李顶根
- 关键词：锂离子电池热管冷却热防护热管理
- VVA汽油机进气道燃油观测器的研究被引量：3
- 2010年
- 为了满足全可变气门驱动(VVA)汽油机空燃比控制的要求,研究了其进气道的油膜动态特性,建立了最小二乘辨识递推模型。通过在误差函数中加入指数权项,加重了对较新数据的重视程度,提高了油膜动态参数的跟踪能力,实现了进气道燃油动态参数的在线辨识。此外,针对进气传输和传感器惯性所引起的滞后,建立具有新陈代谢功能的GM(1,1)进气预测模型,并利用新测得的数据对模型进行修正。试验结果表明,基于灰色预测模型和最小二乘递推算法的燃油观测器在实时性和精确性方面效果明显,能够为空燃比的精确控制提供理论指导。
- 李顶根杨灿
- 关键词：汽油机状态观测器
