刘美娟
- 作品数：15 被引量：45H指数：4
- 供职机构：天津大学机械工程学院内燃机燃烧学国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理环境科学与工程交通运输工程机械工程更多>>
- 不同后处理器对DMCC发动机PM排放的影响被引量：2
- 2016年
- 在一台整车排放达到国Ⅲ标准的YC4D140电控单体泵增压中冷柴油机上加装甲醇喷射系统,改成柴油甲醇组合燃烧(DMCC)发动机.使用AVL 415S烟度计和DMS 500快速颗粒物光谱仪研究不同后处理器对DMCC发动机颗粒物(PM)排放的影响.试验结果表明,各工况下单独CDPF、DOC+CDPF基本可以消除发动机产生的干炭烟.DOC+CDPF后处理方式与单独CDPF相比,颗粒物捕集效率明显提高,且前者对颗粒物中核态部分的捕集效果更加突出.甲醇掺烧后,炭烟和颗粒物几何平均直径降低.经CDPF和DOC+CDPF处理,415S烟度计测得的炭烟进一步降低;DMS颗粒物光谱仪显示的颗粒物粒径,因其中核态部分大部被氧化捕集而仅余较大几何平均直径的部分.小负荷时经CDPF和DOC+CDPF处理,颗粒物的几何平均直径会增大,大负荷时则相反.各工况下相比于CDPF,DOC+CDPF对核态颗粒物捕集更有效.
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- 关键词：颗粒物
- 柴油/甲醇双燃料发动机能量平衡分析被引量：5
- 2016年
- 以加装了甲醇喷射系统的玉柴YC4D120-30柴油机为研究对象,建立了柴油/甲醇双燃料(DMDF)燃烧模式的能量平衡模型;在1,660,r/min、420,N·m和1,660,r/min、105,N·m两个工况点进行了纯柴油(D)模式和DMDF模式能量平衡分析,结果表明:大负荷时甲醇对柴油的替换比低于理论值,主要原因是双燃料燃烧模式的冷却损失比相应的纯柴油模式低;在小负荷时甲醇对柴油的替换比高于理论值,主要原因是双燃料燃烧的不完全燃烧损失随负荷降低而大幅增加.在1,660,r/min各个负荷下进行了甲醇替代率试验,结果表明:双燃料燃烧模式的冷却损失均低于纯柴油模式,且随着替代率增加冷却损失进一步降低.在1,660,r/min、420,N·m工况点进行了不同甲醇温度试验,结果表明:相同替代率下,替换比随着甲醇温度的提高而降低.这些现象都与双燃料燃烧模式下发动机的能流分布有密切联系.
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- 关键词：双燃料发动机能量平衡甲醇
- 柴油/甲醇双燃料发动机各缸燃烧均匀性研究被引量：7
- 2017年
- 在一台四缸增压中冷柴油机上,进行了柴油/甲醇双燃料燃烧各缸差异性和峰值压力循环变动的研究.结果表明,甲醇替代率的升高使发动机不均匀度增加.小负荷时,各缸峰值压力循环变动趋势不一致;大负荷时,各缸峰值压力循环变动升高.以甲醇替代率控制在40%,以内为宜;进气温度的升高造成发动机峰值压力增大,同时各缸甲醇的分配差异增加,发动机各缸燃烧不均匀度增大,考虑各项因素的影响,进气温度控制在35~80,℃为宜;增大转速有助于减小发动机不均匀度,且各缸峰值压力循环变动基本保持不变,可以在高转速下适当提高甲醇的替代率,以获得更高的经济效益.
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- 关键词：进气温度
- 柴油/甲醇双燃料发动机着火与燃烧过程的研究
- 为了了解电控单体泵柴油机应用柴油甲醇双燃料燃烧方式的特性，在发动机台架上开展了针对该型发动机着火与燃烧过程的试验研究。研究结果表明，与纯柴油模式相比，双燃料燃烧缸内压力和压力升高率均有增加，且随负荷的增加先缓慢上升后急剧...
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- 关键词：替代燃料滞燃期燃烧特性甲醇
- 用后处理装置减少DMDF发动机的有害排放被引量：4
- 2017年
- 在一台增压中冷电控单体泵的四缸柴油机上采用柴油/甲醇双燃料(DMDF)燃烧方式进行台架实验,研究了甲醇替代率和不同后处理装置对有害气体、烟度和微粒排放特性的影响。结果表明:在排气管加装柴油机氧化催化转化器(DOC)耦合微粒催化转化器(POC)可以大幅降低双燃料燃烧产生的THC和CO,基本可以实现零排放;与催化前相比,微粒的总数量浓度和总质量浓度均有大幅度降低,平均降幅分别为91.7%和88.1%;烟度排放得到改善,平均降幅为21.9%;同时,该后处理装置对DMDF发动机的NO_x排放无明显影响。与之不同,双DOC耦合的后处理装置对THC和CO的催化效率略优于DOC+POC,但在大部分工况下会导致NO_x和烟度排放的同时增加。
- 吴涛阳姚春德王全刚王斌危红媛刘美娟
- 纳米TiO_2添加剂对DMDF发动机大负荷燃烧及PM排放影响的试验研究被引量：1
- 2017年
- 在一台电控增压中冷四缸柴油机的进气道上加装一套电控喷射装置,使其运行柴油/甲醇双燃料(DMDF)模式.研究了甲醇中Ti O_2添加剂的添加量及同一添加剂添加量在不同甲醇分散系喷射量时对发动机大负荷工况的燃烧和颗粒物(PM)排放的影响.结果表明,在甲醇中添加适量(30和100 mg·kg^(-1))的纳米Ti O_2能够使爆发压力升高,对燃烧有一定的促进作用,但添加过量(>100 mg·kg^(-1))会对燃烧产生不利影响.加入纳米Ti O_2后,干炭烟烟度排放和积聚态颗粒数明显降低,在添加剂添加量为1000 mg·kg^(-1)时,最大降幅分别达到26.8%和29.4%,而核态颗粒物排放变化不大.在相同添加剂添加量下,增加甲醇分散系替代率R_m会使放热始点后移,放热更加集中,爆发压力增大,干炭烟烟度和颗粒物排放均大幅度降低.在添加剂添加量为100 mg·kg^(-1)时,与R_m=10%相比,R_m=40%时爆发压力增加0.94 MPa,放热率峰值增加53.5%,烟度、核态颗粒数、积聚态颗粒数和颗粒物总数的降幅分别达66.9%、42.3%、67.0%和58.0%.
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- 关键词：纳米TIO2大负荷燃烧PM
- 后处理装置减少DMDF发动机有害排放的试验研究
- 台增压中冷电控单体泵的四缸柴油机上采用柴油/甲醇双燃料(DMDF)燃烧方式进行台架试验,研究了甲醇替代率和不同后处理装置对有害气体、烟度和微粒排放特性的影响.结果表明,在排气管加装柴油机氧化催化转化器(DOC)耦合微粒催...
- 吴涛阳姚春德王全刚王斌危红媛刘美娟
- 关键词：四缸柴油机
- 柴油/甲醇二元燃料发动机的非常规排放特性研究被引量：18
- 2016年
- 在一台电控单体泵增压中冷柴油机上,利用FTIR研究柴油/甲醇二元燃料发动机不同甲醇替代率下的非常规排放特性.结果表明,柴油/甲醇二元燃料燃烧模式下的非常规排放物甲醛、未燃甲醇、1,3-丁二烯及N_2O的比排放与纯柴油模式相比均有不同程度的增加,且均随着甲醇替代率的增加而增加;甲醛、未燃甲醇及N_2O的比排放随着负荷的增加逐渐降低;随着转速的增加,未燃甲醇的比排放趋势相差不大,排放量也无明显差别;CO_2的比排放随着甲醇替代率的增加而下降.
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- 关键词：柴油机甲醇
- 高压共轨主喷射时刻对柴油/甲醇双燃料发动机燃烧和排放的影响被引量：3
- 2017年
- 在一台四冲程六缸增压中冷的高压共轨柴油机上采用进气总管喷射无水甲醇的方式进行柴油/甲醇组合燃烧实验(DMCC).通过改变共轨柴油喷射的主喷射时刻以及甲醇的喷射量,对柴油机燃烧和尾气排放进行研究.试验发现,纯柴油模式下,压缩冲程缸压随着喷油提前角的减小而增大,推迟喷油,后燃期延长,排气压力增大.甲醇替代率为30%时,随着喷油提前角的增大,峰值缸压和峰值放热率均增大.在柴油/甲醇双燃料燃烧模式下主喷射时刻对减少柴油机氮氧化合物(NO_x)排放具有较好的作用,同一替代率情况下NO_x排放随着主喷射时刻的推后而减少;主喷射时刻对碳烟(Soot)排放的影响则比较复杂,纯柴油模式下碳烟的排放随着主喷射时刻的提前逐步减少,而柴油甲醇二元燃料燃烧(DMDF)模式下碳烟的排放则随着主喷射时刻的提前呈现出先上升后下降的趋势;DMDF模式下主喷射时刻提前CO、HC排放均降低,且替代率越大下降趋势越明显.
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- 关键词：高压共轨燃烧
- 固定柴油引燃量时不同甲醇替代率对DMCC发动机着火与燃烧特性的影响被引量：3
- 2016年
- 为了使柴油甲醇组合燃烧(DMCC)发动机能够最大限度提高甲醇替代率以更好地满足应用要求,在一台电控单体泵的增压中冷柴油机上研究了固定柴油引燃油量同时通过改变甲醇喷射量来满足发动机对中低负荷响应需求,探究了该条件下柴油引燃甲醇混合气的双燃料的着火与燃烧特性。结果显示:在引燃柴油不变情况下,为了满足负荷的需要而增加甲醇混合气浓度时,双燃料燃烧时的缸内压力和压力升高率先缓慢上升而后急剧增加,燃烧放热规律从只有预混的单峰燃烧逐渐过渡到双峰燃烧,然后又变回到单峰。放热率的预混燃烧峰值随甲醇量的增加先增加而后趋缓,并且高于纯柴油模式,到了最大替代率时放热率几乎成为全预混燃烧。双燃料燃烧的着火滞燃期和燃烧持续期随着负荷增加呈现先延长后缩短的趋势;虽然双燃料模式滞燃期明显长于纯柴油模式,但是其放热中点明显早于纯柴油模式。
- 姚春德刘美娟王斌王全刚吴涛阳
- 关键词：混合燃烧滞燃期甲醇
