二甲醚/空气湍流分层燃烧的直接数值模拟与机理研究

针对内燃机条件下分层燃烧的情况,采用直接数值模拟方法,研究了温度分层对二甲醚(dimethyl ether,DME)/空气预混气湍流分层燃烧过程的影响机制.结果表明:与零维反应器内的均质自着火过程相比,湍流分层燃烧延长了整体燃烧过程的持续时间,平均释热率峰值明显降低;输运预算分析揭示了着火锋面的传播存在自燃波与爆燃波两种着火模式,随着温度分层程度的增大,爆燃模式逐渐增强,进而导致高温着火提前;化学爆炸模式分析明晰了燃料着火的演变过程,并且利用相关准则数准确揭示了控制低温与高温着火过程的关键变量与基元反应.研究结果对于DME均质压燃式内燃机的设计以及燃烧过程调控具有借鉴意义.

分层燃烧装置解析

介绍了单、双、三辊式分层给煤装置各自的结构特点及性能 ,分析了分层燃烧设备惧怕燃用湿煤和冻煤的原因 ,提出了科学的改造方案。

缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和分层燃烧的数值研究(英文)

应用修正的多维流体力学计算程序KIVA-3V对缸内直喷(GDI)汽油机燃油喷雾和混合气分层燃烧过程进行了数值模拟。修正的子模型包括改进的燃油薄膜雾化模型、油滴破碎模型、油滴分布模型、初始缸内气体滚流模型、油滴蒸发模型以及燃烧模型。针对一种典型的三菱缸内直喷汽油机燃烧室结构在部分负荷工况下的燃油喷雾和分层燃烧进行了数值模拟。分析了不同的喷油器位置,缸内逆向滚流强度以及喷油时刻对火花塞附近混合气浓度的影响。计算结果表明,这些参数对燃油分层模式,点火过程以及燃烧特性都有显著影响,不适合的参数将导致火花塞间隙附近燃油空气混合气过稀或过浓从而使燃烧恶化。对缸内直喷汽油机部分负荷工况而言,燃烧室构形、缸内气体流动组织以及喷油时刻的优化设计对实现成功的分层燃烧起着重要作用。

甲醇缸内直喷发动机分层燃烧和均质燃烧的试验研究

在一台4缸柴油机改造的火花点火甲醇缸内直喷发动机上,中低负荷时采用分层燃烧来实现好的燃油经济性,高负荷时采用均质燃烧来获得好的动力性能。试验结果表明,甲醇缸内直喷发动机可以实现过量空气系数为2.23的分层稀薄燃烧;发动机的有效热效率最高可达35.3%,远高于普通汽油机;低速转矩大,动力性超过原机水平;在宽广的转速和负荷范围下平均指示压力的循环变动较小,燃烧稳定性好;该甲醇发动机可以实现NOc和碳烟的同时降低。

直接喷射分层燃烧转子发动机工作过程的模拟

利用零维热力学模型对直接喷射分层燃烧转子发动机工作过程进行模拟计算,得到了燃烧室内工质温度、压力随偏心轴转角的变化和性能参数曲线,并与文献[5]中的计算结果进行了比较。结果表明:该模型可满足工程应用的需要,可作为直接喷射分层燃烧转子发动机初步或改进设计的分析工具。

中置多孔喷油器喷雾引导分层燃烧节油效果研究

在一台中置喷油器的直喷汽油机上,采用试验方法,通过对多孔喷油器的喷油策略的调整,研究了分层燃烧的节油效果.结果表明:两次喷射可以有效调整缸内混合状态,扩展分层燃烧的缸内平均过量空气系数极限,喷射策略的优化可以将2,000,r/min、0.2,MPa的过量空气系数扩展到3.1,最佳节油率为10.6%.2,000,r/min、0.5,MPa和2,000,r/min、1,MPa的分层燃烧极限受到增压能力限制,分层燃烧的极限过量空气系数为2.4和1.6,与原机相比最佳节油率分别为7.1%和14.7%.与当量比均质燃烧相比,分层燃烧的放热规律呈现先快后慢的特征,CA,50位置明显提前,燃烧持续期增加.

直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟研究

在理论分析的基础上对原有直接喷射分层燃烧转子发动机性能模拟模型中的一些子模型进行了改进。用改进后的模型预测了转子发动机在不同工况下燃烧室内工质压力、温度的变化及转子周壁的传热量、缝隙体积和漏气面积对燃烧室内工质压力的影响,用试验数据拟合得出了平均机械损失压力随转速变化的关系式,并将预测结果与试验结果进行了对比。结果表明:改进后的模型具有更高的计算精度且稳定性好,能满足工程实用的要求。

甲醇缸内直喷复合导流分层燃烧系统的优化研究

综合缸内直喷发动机壁面引导、喷雾引导和气流引导分层燃烧系统的特点,在一台柴油机改造的火花点火发动机上,开展了甲醇缸内直喷复合导流分层燃烧的研究.对影响燃烧系统性能的导流面位置、火花塞伸出缸盖的距离、涡流比、供油提前角、点火提前角、喷油器启喷压力、喷油嘴形式等主要参数进行了优化.优化后的甲醇发动机可以实现过量空气系数为2.23的分层燃烧,在1 500r/min时扭矩为135 N.m(是同工况下原柴油机的65.5%),热效率达到29.7%,较好地实现了分层燃烧系统的优化匹配.

喷雾引导分层燃烧部分负荷喷油点火策略研究

在一台中置多孔喷油器的直喷汽油机上进行试验,研究了喷雾引导分层燃烧技术在部分负荷(n=2 000r/min、BMEP=0.2MPa)下,喷油点火策略对发动机油耗和排放的影响。研究结果表明:点火(IGN)时刻处于喷油结束(EOI)时刻附近时,可以实现稳定的分层稀薄燃烧。在IGN时刻与EOI时刻等高线图中,THC排放与NOx排放呈现矛盾折中关系,CO排放随EOI时刻的推迟而逐渐降低。有效燃油消耗率受到燃烧效率和燃烧相位两个矛盾因素的共同影响,在EOI为上止点前34°的曲轴转角而IGN为上止点前35°的曲轴转角时获得最低值(329g/(kW·h))。采用两次喷射策略时,小的喷射间隔下,喷射比例对分层燃烧的燃烧稳定性和排放影响较小。

喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究(英文)

利用快速压缩装置进行了喷射方式对直喷汽油分层燃烧的影响研究。研究结果表明 :在当量比小于 0 .5时 ,快速燃烧期保持相同的数值而与喷射方式无关 ;在当量比大于 0 .5时 ,单点喷射方式比双点喷射方式具有较长的快速燃烧期。双点喷射方式的后燃期随当量比的增加而缩短 ,而单点喷射方式的后燃期随当量比的增加而增长。双点喷射方式的燃烧持续期基本上保持一稳定值而不随当量比的改变而变化 ,单点喷射方式下较长燃烧持续期出现在大当量比区域。双点喷射方式由于燃烧持续期短和放热速率快而呈现高的压力升高值。CO在当量比小于 0 .8时具有很低的数值 ,而在当量比大于 0 .8时因强充量分层则随当量比的增加而急速上升。三种喷射方式下碳氢随当量比的增加而增加。双点喷射和单点喷射的 NOx 的最大值分别出现在 0 .6～0 .7和 0 .3～ 0 .5区域处。在当量比小于 0 .8时 ,CO2 不受喷射方式的影响。燃烧效率在当量比 0 .15～ 0 .90范围内均达到 0 .

利用火花点火式快速压缩装置进行天然气直喷分层燃烧可行性的研究(英文)

利用快速压缩装置进行了天然气直喷分层燃烧可行性的研究。结果表明 :天然气分层燃烧具有短的初期火焰发展期和主燃期以及高的燃烧压力。分层燃烧可使稀燃极限延伸到很小的当量比。由于过度分层 ,CO在当量比大于 0 .8时急剧增加 ,而 NOx 的峰值也因充量分层而出现在小当量比处。燃烧效率在当量比处于0 .1～ 0 .9范围时高于 0 .92 ,在极小当量比时由于未燃混合气淬熄 ,在当量比时由于过度分层而使燃烧效率降低。根据燃烧产物计算的燃烧效率与根据放热分析获得的燃烧效率一致。因此 ,天然气直喷分层燃烧在宽广的当量比范围内可望实现高效燃烧火花助燃发动机的宽广的高效燃烧。

多功能均匀分层燃烧真好

一九九八年十一月十七日,上海电气(集团)总公司在上海柴油机厂召开推广多功能均匀分层燃烧装置现场会,总公司所属企业近百人参加并观看了两台锅炉的应用现场。与会代表见到炉渣都是灰白色的十分惊奇。化验报告说明炉渣含碳量:10蒸吨锅炉的由23.8％下降到7.63％,20蒸吨锅炉的由24.76％下降到8.23％,一年节约1545吨煤合50.3万元,三个月既可回收投资。与会代表们一致认为“多功能均匀分层燃烧真好。”

基于分层燃烧的RBCC发动机热力循环浅析

针对分层燃烧循环RBCC发动机,建立了热力学理论模型,引入压缩效率、加热比和增压比,对RBCC发动机的热力循环过程进行分析,推导了发动机热效率计算公式,探讨了热效率随不同参数的变化及其与各参数之间的关系。分析表明,压缩效率、加热比及喷管压比越高,热效率越大;存在最优增压比,可使热效率达到最高值。

分层燃烧技术机理分析与应用

分层燃烧技术是一种提高锅炉效率的有效措施，近来在山东得到了广泛的推广。本文从理论上分析了分层燃烧技术可提高锅炉效率和锅炉出力的基本原因。分层燃烧技术对改善反平衡测试中q4较大、尤其是炉渣含碳量较高而引起的锅炉效率较低和出力不足的情况更为有效。同时也指出，锅炉的改造需进行反平衡测试和专家论证，以找出锅炉效率低的根本原因，因而采取不同的措施，避免锅炉改造的盲目性。

变涡流控制系统及其在汽油机直接喷射分层燃烧系统中的应用

本文介绍了一种简单可行的喷孔式变涡流控制系统──JVSCS（Jet－portVariableSwirlControlSystem）。使用本系统可使涡流比变化50％，且不降低充气效率。在汽油机直接喷射分层燃烧系统中使用本装置，解决了该系统高速不稳定的问题。

汽油机分层燃烧引燃汽油压燃试验研究

在一台中置压电晶体喷油器的缸内直喷单缸汽油机上,通过凸轮轴设计实现小气门升程和负气门重叠角。在发动机转速为2 000 r/min,IMEP为0.28 MPa工况,在高内部残余废气率下引入传统分层燃烧的控制方式,研究分层燃烧对汽油压燃的影响。研究结果表明:在高内部残余废气率下,可实现火焰传播的分层燃烧,大量内部废气的存在使燃烧滞燃期增长,NOx排放明显降低。而在典型的汽油压燃工况,调整两次喷射中二次晚喷的喷油量和喷油时刻,可控制缸内燃油分层程度,从而控制汽油压燃的燃烧相位。但随着内部残余废气率的降低,简单的燃油分层和引入火花点火无法实现稳定的压燃燃烧,此时采用分层燃烧的喷油和点火时刻组合,可以利用分层燃烧保证前期火焰传播的稳定性,实现缸内剩余燃油的自燃。这种分层引燃压燃的混合燃烧方式,点火时刻对于火焰传播及燃油的着火时刻有直接的控制作用,改变二次喷射比例对于燃烧相位的影响较小。当二次喷射比例增加到75%时,分层引燃对压燃的影响从单一的温度影响转变为温度和燃油浓度共同影响,导致燃烧稳定性变差。

浅谈锅炉分层燃烧技术的应用

锅炉分层燃烧技术是哈尔滨市建委、市科委及市环保局等联合推广的技改型专利项目.该技术是在原有炉型基础上增加一套机械装置(分层燃烧装置),以便对煤仓中的混合燃煤进行筛分,并有规则地重新布置煤层,从而改善炉内的通风及燃烧条件,达到节能增效的目的.

甲醇缸内直喷复合导流分层燃烧系统的优化研究

综合缸内直喷发动机壁面引导、喷雾引导和气流引导分层燃烧系统的特点，在一台柴油机改造的火花点火发动机上，开展了甲醇缸内直喷复合导流分层燃烧的研究．对影响燃烧系统性能的导流面位置、火花塞伸出缸盖距离、涡流比、供油提前角、点火提前角、喷油器启喷压力、喷油嘴型式等主要参数进行了优化．优化后的甲醇发动机可以实现过量空气系数为2．23的分层燃烧，

谏壁发电厂锅炉分层燃烧探索与实践

介绍了国电谏壁发电厂锅炉在掺烧低灰熔点煤的实践中总结出的燃煤分层燃烧技术,并指出了分仓加煤、分层燃烧应注意的问题。近一年的应用实践表明,燃煤分仓分层燃烧完全能满足锅炉各种工况运行要求,同时也确保了锅炉的安全经济运行。