颜方沁
- 作品数：13 被引量：38H指数：4
- 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：国家自然科学基金汽车安全与节能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农业科学更多>>
- 基于激光诱导炽光法的柴油喷雾燃烧碳烟生成特性被引量：8
- 2012年
- 采用激光诱导炽光法(LII),对高温高压定容燃烧弹内柴油喷雾燃烧火焰及碳烟生成的二维分布图像进行了测量分析,研究了在不同定容室环境温度、环境压力和喷射压力下燃烧火焰和油气混合特性对碳烟生成与分布的影响规律.结果表明:柴油燃料滞燃期会随环境温度和环境压力的升高而缩短;扩散燃烧火焰的浮起长度内空气卷吸量是影响碳烟形成过程的一个重要因素,高的环境温度和环境压力,以及低的喷油压力会产生较短的柴油火焰浮起长度;高的柴油喷射压力、低的环境压力和温度所产生的LII信号强度较弱,即此时激光片光内的碳烟体积分数较小.在喷雾混合中自然形成的混合气浓度分层和温度分层,既影响到混合气的着火和燃烧过程,又诱发碳烟颗粒的产生,研究结果对优化燃烧系统设计,验证燃烧模型提供了有价值的依据.
- 陈亮成晓北颜方沁郑亮王志
- 关键词：定容燃烧弹
- 预喷对柴油燃烧碳烟生成特性的影响被引量：2
- 2013年
- 针对一台直喷式涡轮增压重型柴油机,建立了基于内窥镜技术的缸内燃烧过程光学测量系统,研究了采用不同的燃油预喷策略对柴油机缸内燃烧和排放物生成的影响作用,通过不同的预喷燃油量和预喷正时,实现柴油机的预混合低温燃烧.基于内窥镜技术的双色法对柴油机缸内温度场分布、碳烟生成和氧化分布进行测量和分析.结果表明:随着预喷燃油量的增加和预喷正时的提前,碳烟颗粒排放量逐渐下降,NOx排放量逐渐增加,而CO和未燃碳氢的排放量先增加后下降;在燃烧过程中碳烟高浓度区主要出现在喷束下游的中心区域,并向燃烧室边缘发展;不同的预喷正时主要影响主喷燃烧峰值或燃烧剧烈程度,但对其燃烧相位影响较小.
- 陈亮成晓北单鲁维颜方沁
- 关键词：直喷式柴油机缸内燃烧双色法
- 燃烧过程碳烟颗粒生成过程的数值模拟与Monte-Carlo算法研究
- 基于颗粒群平衡模拟的理论方法,建立描述碳氢燃料碳烟颗粒群尺寸分布函数演变过程的颗粒群平衡方程,将已有的详细化学反应机理和基于颗粒群平衡理论的碳烟模型进行耦合,采用直接模拟Monte Carlo算法求解系统中的颗粒群平衡方...
- 颜方沁成晓北刘贝邱亮董世军黄荣华
- 关键词：碳氢燃料燃烧过程数值模拟
- 文献传递
- 丁醇柴油火焰与尾气中碳烟颗粒的形貌、纳米结构和尺寸特征
- 本文分别对单缸柴油机尾气颗粒采样和定容弹内火焰中碳烟颗粒采样,采用高分辨率的扫描投射电镜(TEM)分析了丁醇柴油碳烟颗粒在纳米尺度上微观形貌特征,验证了碳烟的生成和氧化过程和机理.统计和比较了柴油(B00)和30％丁醇柴...
- 颜方沁成晓北黄荣华孙梦婷黄胜孟宪超
- 关键词：微观形貌
- 文献传递
- 丁醇柴油喷雾火焰碳烟颗粒采样与形貌分析被引量：9
- 2015年
- 在定容燃烧弹内,实现纯柴油与体积比为30%,的丁醇柴油燃料的喷雾燃烧,研究了燃烧火焰的基本特征,设计了定容弹内喷雾燃烧火焰中碳烟颗粒物直接采样台架,利用高分辨透射电镜(HRTEM)对这两种燃料燃烧生成的碳烟颗粒样本进行观测、统计和分析,研究掺混丁醇对喷雾火焰和碳烟生成的影响.研究结果表明:掺混丁醇延长了喷雾火焰的滞燃期,缩短了燃烧持续期,丁醇柴油混合燃料(B30)的碳烟数密度和质量明显小于纯柴油(B00),在柴油中掺混丁醇,能够抑制碳烟生成,降低碳烟排放,同时降低了碳烟的基本颗粒粒径和平均直径,使排放碳烟颗粒物更加细微化;B00与B30的碳烟基本颗粒内部结构以无序的不定形碳为主,表面晶化不明显.
- 颜方沁成晓北黄荣华邱亮黄胜
- 关键词：透射电镜碳烟微观形貌
- 正丁醇柴油混合燃料对柴油机部分预混燃烧与排放特性的影响
- 柴油机缸内部分预混燃烧(PPCI)是一种介于扩散燃烧和均质充量压燃之间的新型燃烧模式,具有同时改善NOx和碳烟排放,并提高热效率的潜力。本文在一台4缸涡轮增压柴油机上,基于单次喷射方式,通过调节喷油正时,结合EGR技术,...
- 李帅成晓北杨谨颜方沁
- 关键词：柴油正丁醇燃料特性
- 多点同步采样测量柴油喷雾火焰中的碳烟形貌分布被引量：8
- 2018年
- 在定容燃烧弹内模拟内燃机喷雾燃烧工作条件,设计了定容燃烧弹内多点同步碳烟采样台架,对高压和低压两种环境下的喷雾火焰中生成的碳烟颗粒进行全场多点采样,利用高分辨透射电镜(HRTEM)对碳烟样本进行观测和图像处理、统计及分析.结合对喷雾火焰发展过程的分析,研究碳烟颗粒在整个喷雾火焰中的分布规律和主要影响因素.研究结果表明,火焰中碳烟颗粒主要以基本颗粒和小积聚颗粒的形式存在,平均粒径小于80,nm.积聚反应主要受到碳烟体积分数和环境温度的影响,碳烟的积聚化程度随着燃烧反应的进行不断增大.固体碳烟体积分数在喷雾火焰中心位置体积分数最高,在火焰外围体积分数相对较低.高压环境下碳烟体积分数远大于低压环境,且在喷雾火焰下游碳烟形貌的演变规律也不同于低压环境.碳烟的数量、质量、粒径与结构与喷雾火焰燃烧发展过程紧密相关.
- 颜方沁成晓北邱亮黄荣华黄胜
- 关键词：碳烟定容燃烧弹TEM微观形貌
- 柴油燃烧碳烟生成特性的计算和试验研究
- 2013年
- 本文采用改进的详细碳烟模型,耦合了由正庚烷和甲苯组成的混合燃料的简化反应机理,以一台单缸柴油机为研究对象,对此详细碳烟模型预测柴油机碳烟生成和氧化过程的准确性和有效性进行了验证。结果表明,模拟得到的缸内压力和放热率曲线,以及着火时刻和试验结果非常吻合,得到碳烟排放量的模拟值与试验值的变化趋势基本一致,因而本文的详细碳烟模型可较好地预测不同工况条件下柴油机碳烟颗粒排放的变化趋势;同时,采用本文提出的详细碳烟模型对柴油机内碳烟颗粒数浓度和平均尺寸进行数值模拟,结果表明,随着时间的增长,碳烟颗粒的数量先增加后减小,尺寸分布范围由小变宽,然后再变小,最后其分布趋于稳定。
- 陈亮成晓北颜方沁董世军陈国华
- 关键词：单缸柴油机
- 柴油机部分预混合燃烧与排放特性的模拟与试验被引量：4
- 2014年
- 在一台6缸重型增压柴油机上,通过单次喷射策略结合EGR技术实现部分预混合燃烧(PPC)方式.基于Level-set的湍流火焰传播模型结合简化的化学反应机理对这种燃烧模式的燃烧与排放生成过程进行计算分析.依据试验和模拟结果分析PPC模式对燃烧放热、NOx、UHC和PM排放的影响.结果表明:早喷和晚喷PPC模式都具有两阶段的放热,在燃烧期内预混燃烧比例显著高于常规燃烧模式,但晚喷模式下还存在部分扩散燃烧;采用PPC燃烧方式可减少NOx和PM排放,但晚喷PPC模式下HC排放会增加;PPC模式下核心组分的变化过程和常规喷油模式有很大的不同,在PPC模式下酮化过氧氢在第一阶段着火过程中起到关键作用,第一阶段着火过程中积累的大量H2O2使得第二阶段着火过程中放热率峰值很高;在喷束下游生成OH的位置会生成大量NOx,而碳烟是在燃烧室壁面附近的富燃料区域形成,晚喷PPC模式下的HC排放过高主要是由于贫燃料区域不能迅速进行第二阶段着火引起的.
- 刘贝成晓北董世军颜方沁邱亮
- 关键词：重载柴油机数值模拟
- 基于改进的详细碳烟模型的柴油燃烧碳烟颗粒物的生成特性被引量：9
- 2013年
- 采用改进的详细碳烟模型,耦合了由正庚烷和甲苯组成的混合燃料的简化反应机理.在碳烟模型中,考虑了反应中生成的乙炔类异构体和多环芳香烃前驱物对碳烟颗粒成长过程的影响作用,分别以可视化发动机和单缸柴油机台架试验的结果,对详细碳烟模型预测柴油机碳烟生成和氧化过程的准确性和有效性进行了验证.结果表明,模拟得到的缸内压力、放热率曲线以及着火时刻和试验结果吻合较好,得到的碳烟浓度瞬态二维分布与采用双色法得到的试验结果较为接近,碳烟排放量的模拟值与试验值的变化趋势基本一致,因而本文的详细碳烟模型可较好地预测不同工况条件下柴油机碳烟颗粒排放的变化趋势.同时,采用提出的详细碳烟模型对柴油机内碳烟颗粒数密度和平均尺寸进行数值模拟,研究其在柴油机缸内的变化情况,结果表明,碳烟颗粒的直径在预混燃烧期和急燃期急剧增加,在缓燃期以及燃烧后期收敛于某一稳定值.
- 陈亮成晓北颜方沁鞠洪玲陈国华
- 关键词：单缸柴油机
