徐宏明 作品数:15 被引量:68 H指数:3 供职机构: 伯明翰大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 环境科学与工程 理学 交通运输工程 更多>>
Effect of Hydrogen Addition on Methane HCCI Engine Ignition Timing and Emissions Using a Multi-zone Model 被引量:1 2009年 Ignition timing control is of great importance in homogeneous charge compression ignition engines. The effect of hydrogen addition on methane combustion was investigated using a CHEMKIN multi-zone model. Results show that hydrogen addition advances ignition tim- ing and enhances peak pressure and temperature. A brief analysis of chemical kinetics of methane blending hydrogen is also performed in order to investigate the scope of its appli- cation, and the analysis suggests that OH radical plays an important role in the oxidation. Hydrogen addition increases NOx while decreasing HC and CO emissions. Exhaust gas recir- culation (EGR) also advances ignition timing; however, its effects on emissions are generally the opposite. By adjusting the hydrogen addition and EGR rate, the ignition timing can be regulated with a low emission level. Investigation into zones suggests that NOx is mostly formed in core zones while HC and CO mostly originate in the crevice and the quench layer. 汪子涵 汪春梅 唐华欣 左承基 徐宏明关键词:METHANE EMISSION 基于数字孪生和PSO算法的混动车辆能量管理策略鲁棒优化 被引量:1 2022年 该文针对混动车辆能量管理策略开发任务,基于车辆数字孪生平台,提出了一种融合全局交叉验证和粒子群优化(PSO)的鲁棒优化算法,以获得高可靠性、适应性的能量管理策略。基于转鼓台架试验结果建立了某混动车辆数字孪生模型,定义了综合考虑车辆能量转换效率和电池剩余电量的控制效用指标,搭建了基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)能量管理控制器;利用粒子群鲁棒优化算法在JC08、WLTC、UDDS等国际常用行驶工况对控制器进行超参数优化,并基于硬件在环平台对优化结果进行了对比验证。结果表明:通过综合考虑训练工况和验证工况下的控制效用,粒子群鲁棒优化算法相比标准粒子群算法,能够提升11%以上的控制效用值,获得0.41%至27.92%的燃油经济性提升。 周泉 张策腾飞 李雁飞 帅斌 徐宏明关键词:混合动力汽车 能量管理策略 鲁棒优化 均质化学计量比燃烧下GDI发动机碳烟生成可视化解析 被引量:2 2019年 汽油机燃烧过程中产生的黄色火焰与生成的碳烟呈正相关,根据这一特征,利用高速摄影获取汽油直喷(GDI)光学发动机缸内的火焰图片,通过统计计算其中黄色火焰的信号强度,分析了缸内碳烟的生成规律以及燃料中甲苯、乙醇含量对缸内碳烟生成的影响.结果表明:在化学计量比燃烧条件下,碳烟在点火初期火花塞电极附近产生,这部分碳烟的滞留时间相对较长,整个燃烧过程中,碳烟的产生主要位于火花塞附近.甲苯比例的增加对碳烟生成有明显的促进作用;而添加乙醇能够抑制缸内碳烟总体生成量,但在点火之后的1°CA内,黄色火焰信号强度没有降低,表明该时期碳烟的生成无法得到有效抑制. 张周 张景宇 马骁 王志 徐宏明关键词:汽油直喷 碳烟 2-甲基呋喃及其与异辛烷掺混燃料燃烧特性的可视化 2015年 由于2-甲基呋喃(MF)的喷雾与燃烧特点与汽油类似,其作为替代燃料的潜力受到广泛重视.利用光学发动机和高速摄影技术,结合热力学分析,对MF以及其与异辛烷掺混燃料的湍流火焰传播特性进行了研究.结果表明:与异辛烷相比,MF有更高的燃烧爆发压力和较短的滞燃期,同时其火焰面积扩展速率也高于异辛烷.研究发现火焰传播面积与已燃质量分数(MFB)的2/3次方呈线性关系.MF的湍流火焰传播速度明显大于异辛烷,二者的差别比这两种燃料层流火焰传播速度的差异更加明显.混合气的物理化学特性是影响湍流火焰传播速度的最大因素. 丁海春 江长照 马骁 左承基 徐宏明关键词:高速摄影 用PLIF测量GDI发动机滚流平面的混合气浓度 被引量:3 2018年 通过一台全透明石英气缸套的汽油缸内直喷光学发动机,利用平面激光诱导荧光法(PLIF)定量测量了发动机滚流平面内的混合气浓度分布.在不同节气门开度及不同喷射策略下研究了缸内混合气分布随曲轴转角的变化,讨论了气流运动强弱、喷射时刻及喷射量对发动机混合气的影响;针对可视区域的平均及局部燃空当量比提出了评价不均匀度,并开展了循环变动分析.结果表明:节气门开度不为0时,单次早喷策略均可在上止点附近形成不均匀度评价指标小于0.14的混合气,且不均匀度随进气流动增强而下降;推迟喷射时,油气混合速度明显加快,单次晚喷及双喷工况在上止点附近均可形成不均匀度评价指标小于0.15的混合气;单次早喷、非怠速工况的平均燃空当量比在上止点附近的循环变动小于0.06,而大部分单次晚喷及双喷工况均大于0.13;局部燃空当量比循环变动较大的区域通常为混合气云团运动方向的前沿,较弱的进气流动及推迟喷射会提高整个有效区域内的循环变动. 梁帅 张周 丁海春 马骁 李雁飞 徐宏明关键词:汽油缸内直喷 具有燃料重整机构的柴油机排放系统 本发明涉及具有燃料重整机构的柴油机排放系统。其解决控制和降低柴油机有害排放物和燃油消耗的问题,特点是:排气管上并联一重整废气控制阀;排气管口连通着燃油重整器的进气口,燃油重整器的进气口通过三通管连通着重整废气控制阀的出气... 左承基 钱叶剑 徐宏明 谈建文献传递 欧洲汽车动力系统多元化的发展趋势和展望 被引量:1 2024年 当前,全球能源结构处在变革时期,低碳和零碳化是包括汽车行业在内的所有经济运行和规划活动中的重中之重。汽车动力系统的能源呈现多元化的发展趋势,始于轻型车的电动化已成为不可逆转的总体方向,而氢时代在到来之前面临各种技术和非技术类等诸多问题的挑战。电动化带来的一个更为广泛应用的新技术是人工智能(AI),从而使得汽车动力系统逐步突破传统设计方法的局限得以适应更加复杂的环境条件并获得高效率。该文介绍欧洲汽车动力系统电动化和多元化的发展趋势,针对欧盟正在考虑中的电力合成燃料等问题并结合动力系统智能化等发展趋势,对欧洲汽车技术领域在2035年前的研发动向作出相关思考以及展望。 徐宏明关键词:清洁能源 碳中和背景下内燃机低碳和零碳技术路径及关键技术 被引量:39 2021年 自2020年9月中国在七十五届联合国大会上承诺“2030年碳达峰、2060年碳中和”以来,世界主要国家和地区2016年签署的《巴黎协定》控制全球气温上升幅度及采取碳中和政策和行动进入加速期。内燃机作为量大面广的道路、非道路移动机械和国防装备主导动力,在近中期肩负节能减排重要使命的同时,也面临着未来如何实现碳中和的巨大挑战和重要机遇。本文在分析欧、美、日、中等主要地区和国家碳中和政策和行动的基础上,提出并论述了内燃机近中期低碳和中远期零碳的两条技术路径及其可行性,以及内燃机使用生物质燃料、绿氢、绿氨和绿电合成液体燃料(e-fuel)等碳中和燃料需要解决的关键技术,旨在为内燃机的未来探索可持续发展之路。现有研究表明:内燃机作为一种高效高功率密度的燃料化学能转化为机械能的热力机,通过与电动化和智能化技术结合仍有较大的节能提升空间;内燃机相比氢燃料电池动力,产业链更完整,技术成熟度更高,成本更低,未来通过燃用碳中和燃料的新能源内燃机,仍可以在重型卡车、工程机械、船舶、航空等大型动力装备以及混合动力系统中得到大规模应用,促进中国能源和交通领域早日实现碳中和。 帅石金 王志 马骁 徐宏明 何鑫 王建昕关键词:内燃机 节能减排技术 车辆动力管理系统和方法 一种用于通过管理第一动力源(410)与第二动力源(420)之间的动力分配来优化车辆(400)中的动力效率的车辆动力管理系统(100)。接收器(110)从车辆(400)接收多个样本,每个样本包括在各自的时间点测量的车辆状态... 徐宏明 周泉文献传递 人工智能在发动机控制开发中的应用及前景 被引量:2 2021年 电动化、智能化、网联化、共享化(CASE)是汽车技术发展的趋势。根据国际能源署(IEA)的预测,到2050年,以包括插电式混合动力在内的电动化汽车将占有市场产品97%的份额。越来越严苛并要求通过实际行驶条件下检测的排放法规也对先进发动机技术,特别是发动机控制技术提出了新挑战。该文围绕基于模型的发动机控制开发中的优化问题,从前馈控制优化、反馈控制优化和动力总成全局优化3个层面,分析了人工智能(AI)技术在上述开发场景中的应用案例,展望了人工智能在发动机控制开发中的前景。研究表明,人工智能技术能将推动发动机控制开发中的3个融合:一是以发动机数字孪生技术为代表的信息系统与物理系统融合;二是以发动机多场景智能优化技术为依托的机器学习系统与经典控制系统融合;三是以动力总成域控制技术为基础的多源系统信息融合。这些融合将推动发动机技术的进一步发展,助力实现近零碳排放。 徐宏明 周泉关键词:发动机控制