甲烷／空气预混合气在定容燃烧室内的燃烧试验

为研究进气温度、进气压力、当量燃烧比、射流引燃、压燃(自燃)等对甲烷燃烧的影响,以提高点燃式天然气发动机的性能,在定容燃烧室(CVCC)内进行甲烷/空气预混合气的燃烧试验,通过火焰高速摄影和气体压力测量等手段,获取试验结果并进行分析.试验发现,在燃烧室内安装带通孔的横隔板后,有利于加快火焰传播速度、提高燃烧峰值压力和燃烧的稳定性,在某些试验条件下,下燃烧室会出现混合气压燃(自燃)现象.

采用汽油作燃料的内置横隔板定容燃烧室的开发与试验

开发了一种采用汽油作燃料的新型多功能定容燃烧室(CVCC),通过在燃烧室内布置带孔的横隔板,将其分隔成上下两部分,以便于对汽油机的火花点燃、射流引燃、压燃(自燃)等燃烧过程进行模拟试验。详细地介绍了CVCC试验系统的组成、原理和特点,通过火焰高速摄影和气体压力测量等技术手段,获得了一些试验数据和结果,并在此基础上进行了初步分析研究。试验发现,在燃烧室内安装带通孔的横隔板后,有利于加快火焰传播速度、提高燃烧峰值压力和燃烧的稳定性,且在某些试验条件下,在下燃烧室会出现混合气压燃(自燃)现象。

基于Python的CO_(2)/O_(2)氛围下柴油燃烧火焰特征分析

为分析柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析.结果表明:在空气和CO_(2)/O_(2)氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35%CO_(2)+65%O_(2)氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px.在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO_(2)浓度减小和O_(2)浓度增大,红绿分量比有所减小.与在空气下燃烧相比,柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降.

甲烷掺混氢气的燃烧特性试验研究

通过在定容燃烧室内研究不同的初始温度、初始压力、燃空当量比、掺氢比下甲烷—氢气—空气混合气的燃烧压力变化规律,得到了上述条件对混合气最大燃烧压力、最大压力升高率、火焰发展期、燃烧持续期以及最大燃烧压力循环变动的影响。研究结果表明:其他初始条件不变时,甲烷—氢气—空气混合气在高温低压时火焰传播的更快;随着甲烷中掺氢比增加,混合气的燃烧速率和最大燃烧压力均逐渐增大,最大燃烧压力出现的时刻提前,最大燃烧压力的变动系数明显降低。

热裂解生物质油层流燃烧速度的研究

通过稻壳等农作物废料提炼出了一种热裂解生物质燃料,可以用于汽车等领域.燃料主要由乙醇、乙酸乙酯、乙醚、丙酮和2-丁酮等5种组分以100∶35∶14∶9∶7的摩尔比组成.在不同初始温度、压力和当量比条件下,在定容燃烧弹上实验测量了热裂解生物质油的层流燃烧速度.用基于定容燃烧弹的定压法(constant pressure method,CPM)和定容法(constant volume method,CVM)分别测量了层流燃烧速度,分析了温度、压力、当量比对层流燃烧速度的影响.结果表明,层流燃烧速度随温度提高而增大,初始压力增加层流燃烧速度降低,并会使峰值位置右移.通过对比CVM和CPM结果,合理解释了火焰胞化对CPM结果的影响,并通过CVM外推得到0.1~0.8 MPa的压力范围、358~490 K温度条件下的层流燃烧速度.

大豆生物柴油油束氧卷吸特性的试验研究

对纯大豆生物柴油和普通柴油在定容燃烧室中进行了对比试验.首先利用OH化学发光成像法研究了环境温度对直喷油束燃烧火焰升举长度的影响,然后计算分析了升举长度变化对升举长度处氧卷吸特性(即含氧率)的影响,环境温度变化区间为800～1200K.在整个试验过程中,定容室内密度、含氧量、喷射压力和喷射脉宽都维持不变.试验结果表明:随着环境温度的升高,两种油的火焰升举长度都减小,特别当环境温度由800K变化到900K时的减幅最大;生物柴油火焰升举长度在所有环境温度下都比普通柴油大,火焰升举长度处含氧率的变化趋势与升举长度的变化趋势相似,但含氧率差别更加明显.