双直喷型柴油JCCI模式的参数优化数值模拟

针对双直喷型柴油射流控制压燃模式,利用三维数值模拟结合优化算法,分析了预喷正时、射流正时、初始温度、初始压力和预喷射能量比等参数对发动机燃烧与排放性能的影响.计算结果表明,射流正时可以有效控制着火相位和燃烧相位,预喷正时主要影响预混合气燃烧后期.当燃烧相位在6~8°CA ATDC区间时,发动机经济性最佳.射流正时和预喷正时均较晚时,燃烧呈现两阶段高温放热过程,整体燃烧速率大于射流正时与预喷正时均较早的单阶段高温放热过程,因此等效燃油消耗率下降6.80 g/(kW·h).

多次喷射下压力波动对喷嘴内流及近场喷雾影响试验研究

为研究多频压力波动与喷嘴内流的因果关系以及对近场喷雾的影响机理,采用高速显微成像技术,开展了不同共轨压力下多次喷射过程真实尺寸锥形孔喷嘴可视化试验研究。同时通过高压传感器测量,得到喷嘴入口压力波动数据。研究结果表明:主喷过程喷雾锥角呈靴型趋势,由发展期、转化期、稳定期和衰减期组成,其整体趋势受喷射压力的影响,过程中存在空化形式的转变。预喷和后喷等小油量喷射过程中,存在针阀升程波动导致的不一致性。喷嘴处压力降与循环喷油量水平呈正相关,空化形式的转变影响了压力波动频率和传播速度。其中几何诱导空化形成时,压力呈低频波动,而线空化形成时,产生高频压力波动趋势。

基于准维现象学的低碳双燃料直喷发动机全循环实时预测模型研究

基于Matlab/Simulink建立了柴油甲醇双燃料直喷发动机在环仿真平台,分别介绍了系统中进排气过程、供油过程、传热过程的模型搭建.针对双燃料发动机提出相关假设与简化,采用Packet现象学模型建立射流燃料部分准维燃烧模型,采用Wiebe函数建立预混甲醇燃料部分的预混燃烧模型.将仿真获得的缸内放热过程结果与实验数据作比较,验证后发现该模型能够较为准确地模拟柴油甲醇双燃料直喷发动机的燃烧过程,能够有效辅助发动机参数优化以及实时控制等后续工作.

柴油射流控制柴油基燃料预混合气压缩着火相位的试验研究

为了实现对柴油机预混合压缩着火相位的主动控制,提出柴油射流控制柴油基燃料压缩着火方案,并在1台改造的单缸自然吸气186FA柴油机上进行可行性试验研究。研究结果表明:在50%负荷试验条件下,柴油射流可以有效控制预混合气的着火相位;随着柴油射流正时的推迟,10%和50%累积放热对应曲轴转角CA10和CA50均呈线性规律变化,氮氧化物排放明显降低,碳烟排放几乎为零;随着预喷正时的推迟,放热率呈现由单峰较慢放热至双峰放热至最后的单峰快速放热的变化规律,且碳氢化合物和一氧化碳排放逐渐降低;在单峰快速放热情况下,压力升高率最大;增加柴油射流量,燃烧过程减缓,且会扩大柴油的扩散燃烧比例,导致碳烟排放增加。

柴油射流控制压燃放热过程的数值模拟

针对双直喷型柴油射流控制压燃模式的放热过程,通过三维数值模拟耦合简化化学反应动力学机理,对该模式高温放热过程中存在的独立两阶段特性开展研究.结果表明:射流压缩自燃阶段受到柴油射流压缩自燃的主导,同时周围的部分预混合气也参与燃烧.随着缸内温度和压力的升高,达到预混合气的自燃条件,在压缩上止点后6°CA附近,独立区域内预混合气出现多点自燃,标志进入预混合气燃烧阶段.预混合气燃烧阶段内氮氧化物产生较少,总碳氢排放主要分布在狭缝等处.

射流控制压缩着火正时可控性试验

预混合压燃发动机能够实现低PM、低NOx排放和高热效率,但着火正时的可靠控制仍是其应用的主要障碍.射流控制压燃(JCCI)通过点火室火焰射流控制主燃烧室着火正时,这种控制方式直接有效、环境适应性强.通过一台改装的重载发动机对JCCI工作过程进行了试验,验证了JCCI控制着火正时的原理,研究了点火室点火正时、进气温度和EGR率对JCCI工作过程的影响.结果表明:JCCI的主燃烧室着火直接受控于点火室点火;相同点火正时条件下,进气温度为60~80℃时的CA 10变化只有2°CA,因而着火正时控制鲁棒性好;加入EGR率能够降低JCCI燃烧速率和燃烧噪声,但会造成热效率降低以及HC和CO排放升高.

深层稠油油藏天然气吞吐开采技术研究

天然气吞吐技术在深层稠油油藏的开采将是一个新项目,本文以辽河油田深层稠油油藏天然气吞吐开采的实际情况为参数,对利用天然气开采深层稠油技术的开采机理、影响因素、影响规律和开采过程中的参数优化设计进行实验研究,以期为辽河油田的深层稠油油藏天然气吞吐开采,经济高效的开发深层稠油油藏提供一些参考。