张健
- 作品数：10 被引量：28H指数：4
- 供职机构：江苏大学汽车与交通工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理交通运输工程理学更多>>
- 柴油机等径颗粒平面碰撞过程凝并特征被引量：2
- 2016年
- 针对后燃期柴油机颗粒物的碰撞过程,结合气溶胶颗粒的受力分析和基于弹性形变力、范德华力的非完全弹性碰撞运动方程,探讨了等径颗粒平面非完全弹性碰撞过程的两个特征-压缩、恢复和影响压缩恢复的主要特征参数.进一步研究了入射角、碰撞频率、压缩距离、恢复系数和凝并效率等特征参数相互之间的关系及其在碰撞过程中的作用.研究结果表明,任意粒径下,随着压缩过程的进行,范德华力均增强;对于相同粒径颗粒,在压缩过程中,弹性形变力始终大于范德华力,且两者差距逐渐增大.颗粒粒径分散性越大,颗粒间碰撞频率越大.15,45 nm颗粒分别与50 nm颗粒碰撞频率的比值约为1.9倍.等粒径颗粒碰撞过程中,初始相对速度保持不变时,入射角增大,压缩距离增大,对心碰撞时,压缩距离最宽;相同入射角下,压缩距离随着初始相对速度的增加而逐渐增大.随着恢复系数的增大,临界速度逐渐减小,凝并效率呈逐渐减小趋势.当恢复系数等于0.026时,凝并效率约为50.05%,能够实现较高效的碰撞和较快地促进颗粒凝并,当恢复系数大于0.063时,凝并效率接近于零,极大部分颗粒碰撞之后发生分离,阻碍了颗粒凝并.
- 杨芳玲王忠赵洋张健
- 关键词：柴油机粒径
- 柴油机排放颗粒物中石墨烯结构分析被引量：6
- 2015年
- 为了了解不同粒径的柴油机排放颗粒物中石墨烯结构，利用激光拉曼光谱仪和软x射线谱学显微光束线站分析了不同粒径的柴油机排放颗粒物中石墨烯结构和碳原子价态信息。结果表明，排放颗粒的D1峰（由无序石墨烯边缘和基底碳原子的Alg对称振动而产生的）与D2峰（无序石墨烯表面碳原子的E2g对称振动）的相对强度在3．34-4．01之间，石墨烯缺陷类型主要为边缘缺陷。随着排放颗粒粒径的增加，D1峰的半高宽分别增加了2．8和6．7cm-1，化学异相性增加；D1峰与G峰（是理想石墨烯晶格E2g对称振动引起的）的相对强度分别降低了14．67％和27．17％，石墨化程度提高：D3峰（代表排放颗粒中的无定形碳，主要包括有机成分、碎片和官能团）的相对强度R3分别降低了13．73％和39．22％，无定形碳含量降低。石墨烯晶格内部C-C键长与粒径关系不大，晶格内部C—C键长约为0．142nm；随着排放颗粒粒径的增加，石墨烯微晶尺寸分别增加了约0．412和0．821nm，相邻石墨烯间距降低，排放颗粒活性增加；脂肪族C=C化学键、脂肪族C-H和羧基C=O化学键含量降低，“石墨烯性”C=C、酚类C．OH和酮类C=O化学键含量增加。该研究可为不同粒径柴油机排放颗粒形成机理的完善和排放颗粒净化装置的优化提供参考。
- 张健王忠何丽娜王燕鹏
- 关键词：柴油机排气
- EGR率对生物柴油颗粒纳米结构的影响（英文）被引量：4
- 2017年
- 为研究同时运用废气再循环(EGR)技术和燃用生物柴油对柴油机排气颗粒纳米结构的影响,分别采集0%,15%,30%EGR率下186F柴油机燃用生物柴油时的排气颗粒,并用激光拉曼光谱仪测得颗粒光谱,使用五带法对一阶拉曼光谱进行拟合,分析拟合曲线参数,计算颗粒微晶尺寸和碳碳键长度。结果表明:EGR率为30%时,生物柴油颗粒光谱的半高宽(FWHM)最大,代表化学异相性最强并且颗粒中的物质种类最多,随着EGR率降低,半高宽逐渐减小;当EGR率从0%升高到30%,ID/IG逐渐增大,代表石墨化程度降低,颗粒中的石墨结构减少;同时,ID1/ID2从0%EGR率的8左右降低到15%和30%EGR率的4左右,代表EGR率升高,颗粒内部缺陷由空位缺陷向石墨烯边缘缺陷发展;随着EGR率升高,微晶尺寸逐渐减小,碳碳键长度基本不变。
- 王忠杨芳玲张健赵洋瞿磊
- 关键词：柴油机生物柴油EGR拉曼
- EGR率对生物柴油颗粒组分与氧化特性参数影响的试验分析
- 采用同步热重/差热分析仪,研究了不同EGR率(0、15％和30％)时生物柴油颗粒在O2氛围下的热重过程及氧化特性参数,结合Coats-Redfern法对不同EGR率生物柴油颗粒进行氧化动力学计算,并选用特征温度和燃烧特性...
- 张健王燕鹏瞿磊何丽娜王忠
- 关键词：柴油机
- 文献传递
- 地沟油生物柴油排气颗粒氧化活性分析被引量：4
- 2016年
- 为了研究地沟油生物柴油对柴油机排气颗粒氧化活性的影响,采用微孔沉积式碰撞采集器收集了柴油(B0)、地沟油生物柴油(B100)、地沟油生物柴油调和油(B20、B50)的排气颗粒,利用软X射线谱学显微光束线站、高分辨率透射电镜、X射线能谱仪和热重分析仪测量了颗粒的官能团、微观形貌、元素种类、化学组分和氧化活性。结果表明,随着生物柴油掺混比从20%,50%增加到100%,颗粒中所含的"石墨性"C=C、酚类C—OH、酮类C=O、脂肪族C=C含量逐渐降低,脂肪烃C—H和羧基C=O含量逐渐增加;颗粒团聚体的微观形貌由环状向簇状转变,颗粒的平均粒径分别降低了7.9%、17.2%和24.2%;颗粒中的C元素含量降低,O、Na、Cu、Al、Ba和Zn元素含量增加;颗粒中挥发性有机成分含量增加,碳烟成分含量降低。当燃料中生物柴油的比例达到50%时,颗粒的起燃温度、失重速率峰值温度、燃尽温度和表观活化能降低明显,颗粒的着火难度降低,燃烧速率增加、燃烧所需能量降低,增强了颗粒的氧化活性。
- 张健王忠瞿磊
- 关键词：排气氧化活性
- 生物柴油/柴油颗粒的拉曼光谱分析被引量：4
- 2016年
- 为了进一步降低柴油机燃用生物柴油的颗粒排放,利用激光拉曼光谱技术,研究了柴油机应用废气再循环(EGR)前后,燃烧柴油(B0)、生物柴油(B100)及其调和油(1350)的颗粒微观结构,采用五带拟合法对一阶拉曼光谱进行拟合,并计算了颗粒石墨微晶尺寸和石墨晶格C—C键长。结果表明:随着生物柴油掺混比的增加,颗粒D1带的半高宽增加,颗粒化学异相性增强;I_(DI)/I_G逐渐减小,颗粒中有序石墨结构含量增加,石墨化程度提高。引入EGR会使得颗粒D1带的半高宽增加,颗粒化学异相性增强;I_(DI)/I_G升高,颗粒有序石墨结构含量减少,石墨化程度降低,B0,B50和B100颗粒的I_(DI)/I_G在应用EGR前后分别降低了约8.5%,10.6%和11.8%。六种颗粒的缺陷类型主要属于石墨烯层边缘缺陷,掺混生物柴油和引入EGR均会使得颗粒碳层边缘缺陷浓度增加,颗粒中挥发性有机物的官能团含量增加,增强了颗粒氧化活性。掺混生物柴油使得颗粒石墨微晶尺寸增加,EGR使得颗粒石墨微晶尺寸减小,生物柴油和EGR对柴油机颗粒石墨晶格C—C键长影响不大,C—C键长约为0.142 m。
- 张健王忠瞿磊赵洋
- 关键词：拉曼光谱生物柴油柴油机废气再循环
- 融合齿背接触机理的圆柱斜齿轮振动特性分析与双面修形优化研究被引量：4
- 2018年
- 为了更合理地分析高速圆柱斜齿轮非线性振动特性、有效抑制齿面振动。通过考虑增/减速状态的轮齿承载接触模型,建立了考虑齿背接触特性的圆柱斜齿轮动态啮合刚度,得出齿面啮合刚度同时与啮合时间和齿面振动位移之间的耦合机理;进一步建立考虑齿面/齿背啮合刚度、线外啮合冲击激励的高转速圆柱斜齿轮传动系统非线性振动模型,并在此基础上展开同时计及齿面、齿背接触状态的双齿面减振修形优化研究。实例计算结果表明,计及齿背啮合刚度的振动加速度明显大于未考虑齿背啮合刚度的振动加速度,且系统表现出更加复杂的分叉特性;相较于标准齿面和单面修形,双面修形的圆柱斜齿轮具有最小的齿面振动加速度,且双面修形齿面在减缓圆柱齿轮振动的同时,也增大了系统可供稳定工作的转速区间范围,具有较好的工程实际应用价值,对提升系统稳定性设计有着积极的指导意义。
- 王峰张健徐兴朱镇蔡英凤周之光孙晓强
- 关键词：圆柱齿轮啮合刚度
- 正丁醇/柴油燃烧颗粒的碳官能团及氧化活性研究被引量：3
- 2016年
- 为了解掺混正丁醇对柴油机颗粒表面官能团及氧化活性的影响,采用颗粒分级采样装置收集柴油机颗粒样品。运用软X射线近边吸收光谱等技术对正丁醇质量掺混比分别为0、5%、10%的正丁醇/柴油燃烧颗粒(N0、N5、N10)表面官能团及氧化活性开展研究。结果表明,颗粒表面官能团主要为芳香烃C=C、C—H与碳酸盐类/羰基C=O官能团,其中C=C键的吸收峰强较大。随着正丁醇质量掺混比的增加,C=C键的吸收强度减弱,燃料不完全燃烧产生的多环芳烃和石墨碳含量逐渐减少。N0、N5、N10燃烧颗粒表面脂肪族C—H官能团的当量峰高I_(C-H)/I_(C=C)分别为1.7、2.2、2.6,随正丁醇质量掺混比的增加而逐渐增大,形成的颗粒表面脂肪族C—H含量增加。颗粒的活化能随着正丁醇掺混比的增加而逐渐减小,颗粒的氧化活性增强,易于发生氧化燃烧反应。
- 瞿磊王忠李铭迪张健杨芳玲
- 关键词：官能团氧化活性正丁醇柴油机
- EGR对甲醇-柴油组合燃烧柴油机燃烧和排放的影响被引量：1
- 2014年
- 利用三维仿真软件AVL Fire建立进气道喷射甲醇、缸内喷射柴油的模型,应用试验结果验证了模型的正确性。改变2 200r/min,136N·m工况下的EGR率(0%,5%,15%,25%和35%),分析了EGR对甲醇-柴油组合燃烧发动机燃烧过程和排放的影响。结果表明:与EGR率为0相比,随着EGR率增加,甲醇-柴油组合燃烧发动机着火延迟期先缩短后延长,缸内最高压力降低,EGR率为5%时,着火延迟期缩短2°曲轴转角;随着EGR率增加,放热率曲线由双峰分布向单峰分布转变,最高温度下降,高温持续时间缩短;随着EGR率增加,NOx排放降低,CO和炭烟排放上升,与EGR率为0时比,EGR率为15%时的NOx排放量降低了54%。
- 张健王忠刘帅赵洋张登攀李仁春
- 关键词：双燃料发动机废气再循环燃烧过程
- 柴油燃烧颗粒碰撞凝并过程被引量：4
- 2015年
- 以柴油机后燃期颗粒的初期碰撞凝并过程为研究对象,在KF模型基础上,通过结合矩方法和颗粒尺寸分布模型,建立了柴油机颗粒碰撞凝并数学模型.探讨了柴油机燃烧过程中,自由分子区中的初级颗粒碰撞频率、凝并速率和剩余表面积的变化规律以及对颗粒尺寸生长的影响作用.结果表明:随着滞留时间增长,初级颗粒的碰撞频率逐渐降低;颗粒粒径分散性的增加能够提高碰撞频率;在同一粒径下,随着凝并特征时间增加,凝并速率明显降低;当粒径小于12.6,nm时,凝并速率对凝并特征时间变化的敏感性较高;初始凝并特征时间越大,表面积减小越慢;颗粒表面积随着滞留时间的增加而减小.
- 杨芳玲王忠赵洋张健
- 关键词：柴油碰撞凝并粒径
