刘永喜 作品数:9 被引量:18 H指数:4 供职机构: 清华大学电机工程与应用电子技术系 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 交通运输工程 动力工程及工程热物理 更多>>
微波等离子体用于汽车点火的仿真及研究 被引量:4 2011年 用仿真及实验,论证了微波等离子体用于汽车点火的可行性。用三维微波电磁场仿真软件CST完成仿真设计。仿真模拟表明:当气缸内活塞到达上止点时,形成谐振,电场最强,迅速点火;偏离上止点时,电场迅速衰减,点火熄灭。改变直线波导上气缸的分布,模仿现有四缸汽车每组间隔点火情况。网络分析仪测试表明:活塞只有在某一特定刻度时,微波传输率才最大。实物试验中,微波源通过微波传输系统向带有一个气缸的直线波导馈入微波,只有在某一刻度范围内,气缸内产生很强的电场,激发出等离子体,气缸内点火。 霍娜 张贵新 张锋 刘永喜 张庆关键词:汽车节能 汽车点火 微波等离子体 电场 谐振 压缩空气微波等离子体发射光谱的实验研究 被引量:1 2013年 利用微波等离子体发生装置,以压缩空气为工作气体,在1~5atm气压下激发了微波等离子体。使用光谱测量系统,对不同气压和不同入射微波功率情况下的压缩空气微波等离子体的发射光谱进行了实验研究。结果显示,在其他条件不变时,随着气压升高,压缩空气微波等离子体的带状连续谱特征逐渐减弱;随着入射微波功率降低,带状连续谱强度逐渐减弱而带状连续谱特征依然显著。实验结果为了解压缩空气微波等离子体的光谱特性和NO活性基团的产生条件提供了实验依据。 刘永喜 张贵新 王强 侯凌云关键词:微波等离子体 气压 发射光谱 基于圆柱形谐振腔的微波点火方法 被引量:6 2016年 微波点火是一种具有发展前景的点火方式,然而目前的微波点火方法大多采用1/4同轴谐振腔作为点火装置,点火效果较差。为改进这种微波点火方法,对圆柱形微波谐振腔展开研究,提出了基于圆柱形谐振腔的微波点火方法。圆柱形谐振腔主要有TE_(111)和TM_(010)这2种谐振模式。通过理论分析和仿真模拟,分别设计了基于2种谐振模式的试验装置。得到结果如下:利用基于TE_(111)谐振模式的试验装置成功实现了点火,但是工作气压较低,只有0.012 MPa;而利用基于TM_(010)谐振模式的试验装置可实现1MPa下的稳定点火,这种点火方式可以提高点火可靠性、拓宽稀薄燃烧的极限。此外,还通过在TM_(010)谐振腔内部增加多个金属尖端的方式实现了多点点火。与火花塞点火相比,微波点火方法可以加快燃烧速度、提高热效率,使其到达压力峰值的时间缩短15%,同时可以提高5%的峰值压力。 张贵新 侯凌云 刘永喜 黄健 王志 马蕊关键词:电磁场 微波等离子体 电场畸变 燃烧 一种基于微波等离子体的发动机点火装置 本发明涉及一种基于微波等离子体的发动机点火装置,属于汽车节能技术领域。包括控制器、两个微波源、两个波导谐振腔。控制器分别与两个一微波源相连,两个波导谐振腔分别与两个微波源相连。每个波导谐振腔由矩形直线波导和两个气缸组成,... 张贵新 霍娜 刘永喜文献传递 微波等离子体点火的试验研究 被引量:6 2015年 建立了微波点火试验平台,实现了定容燃烧弹内的可燃混合气的微波点火燃烧。研究了不同初始压力、混合气浓度条件下的微波点火燃烧特性。试验结果表明,微波谐振产生等离子体可以在相对燃空当量比为0.65的稀薄混合气条件下实现稳定甲烷点火燃烧。当初始压力较低时,混合气容易被击穿,产生大量等离子体;当初始压力较高时,混合气难以被击穿,但着火后的燃烧速度较快。 黄健 王志 兰光 刘永喜 张贵新关键词:等离子体 化学反应 燃烧 一种基于电磁波谐振频率的发动机点火方法 本发明涉及一种基于电磁波谐振频率的发动机点火方法,属于发动机技术领域,该方法包括:将可调节频率的电磁波源通过同轴电缆或波导与发动机点火腔相连,使电磁波源发出电磁波,调节电磁波的频率,当电磁波频率与点火腔尺寸相匹配时,点火... 张贵新 霍娜 刘永喜文献传递 一种基于微波等离子体的发动机点火装置 本发明涉及一种基于微波等离子体的发动机点火装置,属于汽车节能技术领域。包括控制器、两个微波源、两个波导谐振腔。控制器分别与两个微波源相连,两个波导谐振腔分别与两个微波源相连。每个波导谐振腔由矩形直线波导和两个气缸组成,矩... 张贵新 霍娜 刘永喜横磁振荡模式(TM_(010))微波谐振腔的多点点火方法 被引量:1 2015年 针对目前火花塞点火系统燃烧速度慢、燃烧效率低下等问题,提出了一种利用微波谐振腔实现多点点火的方法。通过理论分析和模拟仿真、优化,确定了横磁振荡模式(TM010)谐振腔的尺寸及其发生谐振时的场强分布。同时采用高速相机和压力传感器,对点火燃烧过程进行可视化分析和燃烧压力特性分析。结果表明:与传统的火花塞的点火方法相比,在实验气压为200 k Pa的条件下,这种方法可以缩短到达压力峰值的时间约15%,并且可以使峰值压力提高约5%。因此,这种方法能够实现多点点火。 张贵新 侯凌云 王强 刘永喜 黄健 王志关键词:多点点火 电场畸变 火花塞 基于圆柱形谐振腔的高气压微波等离子体发生装置的电磁特性 被引量:6 2013年 为了便捷、直观、定量地认识微波等离子体发生装置的电磁特性,在提出一种基于圆柱形谐振腔的新型高气压微波等离子体发生装置的基础上,利用电磁场数值计算软件HFSS对特定结构尺寸下的圆柱形谐振腔及其耦合装置进行了仿真分析,计算了TM010型振荡模式下的品质因数、谐振频率、反射损耗、端口阻抗、最大电场强度等特性参数,分析了阻抗匹配情况及电场分布特点,并对电场分布的仿真结果和约5p0(p0=101.325kPa)气压工作条件下的实验观测结果进行了比较。结果表明,提出的新型高气压微波等离子体发生装置的设计方案是可行的,能够以小于1kW的微波入射功率在高气压下在一定的微波频率范围内激发微波等离子体。 刘永喜 张贵新 侯凌云 王强关键词:微波等离子体 谐振腔 仿真 电场强度