柴油机燃用甲醇/生物柴油着火过程

提出了甲醇/生物柴油混合燃料在柴油机缸内着火的评价指标,并建立了186,F柴油机燃用甲醇/生物柴油混合燃料燃烧过程的三维计算模型.通过对缸内温度、燃料浓度、氧浓度的分析,考察了甲醇掺混比例对混合燃料着火过程的影响.结果表明:当甲醇掺混比例由10%,增加到50%,时,缸内最大爆发压力由7.80,MPa降低到7.13,MPa,瞬时放热率峰值呈上升趋势.着火位置的分析表明,随着甲醇掺混比例的增加,缸内生物柴油的浓度降低,生物柴油的着火时刻推迟,缸内甲醇的浓度升高,逐渐接近甲醇可以着火的浓度;生物柴油的着火区域从油束的边缘逐渐转移到油束的中心、从油束的头部逐渐转移到喷油嘴附近.当甲醇的掺混比例小于或等于30%,时,生物柴油先于甲醇着火;当甲醇的掺混比例大于30%,时,甲醇先于生物柴油着火.

泄漏油料在水平热壁面上的着火过程

建立了描述水平热壁上方油料着火过程的模型,选择合适的着火判据,按照泄漏油料着火实验的相应条件进行数值计算.根据计算结果分析了热壁上泄漏油料运动过程及着火方式.将计算结果与实验结果进行比较,分析了热壁沸腾传热对着火延迟和着火高度的影响.

EGR对二甲醚HCCI着火过程的数值模拟研究

从化学反应动力学的角度,应用单区燃烧模型和已建立的二甲醚(DME)化学反应机理,对DME均质充量压燃(HCCI)的着火过程进行了数值模拟,分析了不同EGR率对其着火过程的影响,并从热效应及化学效应两方面分析了内部热EGR对燃料着火过程的影响。研究结果表明:内部热EGR对DME的HCCI着火过程有着显著影响。

柴油引燃天然气着火过程分析

采用最新化学反应动力学机理 ,对具有少量柴油引燃的天然气、空气混合物着火过程进行了理论分析。其中 :甲烷氧化机理包含 79个基元反应 ,涉及 32种组分 ;柴油反应机理包含 32 7个基元反应 ,涉及 71种组分。对IPIC- CFD 软件进行修改 ,使之适合双燃料系统的燃烧计算 ,程序采用了美国 SANDIA国家实验室 ,NASA和BERKEL EY大学热力学数据库中的相关参数以及大型化学反应动力学软件包 CHEMKIN 中相关的模型和子程序。运用开发的源码 ,计算了柴油、天然气和空气混合物在不同点火温度、不同当量比和不同压力下的着火延迟时间 ,同时预测了火焰中反应物、主产物。

110 kV高压电缆着火过程数值模拟研究

为了研究综合管廊局部空间内电缆接头内热源作用下的着火过程,通过运用数值模拟软件FDS三维传热和热解模型对110 kV高压电缆接头着火过程建模分析。研究了内外热源对电缆着火过程的不同影响,分析了不同运行状态下的温度分布情况,对比了不同缆芯材料的热传导作用对电缆着火过程的影响。结果表明,正常运行和短时过载状态下,电缆的火灾危险性很小,但长期过载和接头故障则会大大提高电缆的火灾危险性;不同于外部火焰由外向内对电缆的直接点燃,内热源作用下电缆的引燃需要较长时间的升温过程和热传导过程;相同条件下,铝芯电缆在着火时间,HRR峰值及火灾发展速度方面都大于铜芯电缆;缆芯材料较强的热传导性能可以显著降低电缆内部热量聚集的速度,降低火灾发生的几率;提出了适用于内热源条件下的电缆燃烧驱动形式,即随着时间的推进,电缆燃烧过程从最初的内热源驱动阶段逐渐过渡到内热源与火焰共同驱动的阶段。

煤粉气流在交变电磁场作用下着火过程的行为特征

试验研究了一种在感应加热情况下 ,煤粉气流着火的行为特征。研究表明 :在强交变磁场的作用下 ,煤粉气流着火过程呈现出特殊的表现 :一方面 ,整个点火室的大部分区域处于较低的温度场 ;另一方面 ,煤粉气流在点火室出口附近骤然燃烧 ,并形成稳定的燃烧火炬。很低的激发热源输入功率可以将煤粉气流着火。探讨了导致这个特殊行为特征的机理。图 5参

混煤着火过程试验研究

分析了混煤的热天平实验数据．认为两种着火特性相差很大的煤混烧，混煤的着火温度只取决于最着火的煤，进一步分析了混煤煤粉气流的着火温度变化是由于混煤比例变化导致易着火煤的煤粉浓度发生了变化。

相对静止气氛下硼颗粒着火过程

针对相对静止气氛下单颗粒硼的着火过程展开了系统研究,考虑硼颗粒周围径向气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热和传质过程,建立了一维硼颗粒着火模型。分析了硼颗粒在实现着火和未能实现着火两种典型情形下的颗粒相、气相组分参数以及颗粒外表面上Stefan流的变化规律,并对其成因展开了分析。研究表明,在实现着火和未能实现着火两种典型情形下,硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面,而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程;考虑颗粒外表面处气相Stefan流作用后,硼颗粒的着火延迟时间减少,且压力越大,影响越大。

环间风对点火燃烧器着火过程的影响

研究了环间风对煤粉锅炉点火燃烧器管内着火过程影响。结论认为 :引入环间风 ,是一种防止煤粉气流在管内着火过程中结焦的有效方案 ;对管内一定的煤粉气流 ,存在相应的最佳环间风量 ;适量的环间风 。

气门升程对可控自燃汽油机混合及着火过程的影响研究

利用可变气门机构可以将燃烧废气保留在缸内,从而实现稳定的汽油机可控自燃燃烧。利用K IVA软件研究了相同发动机转速和气门定时下,不同气门升程下的缸内混合及着火过程。研究结果表明,大气门升程下的进气射流速度和湍动能较高,缸内废气和温度分布更加均匀。在进气及压缩过程初期,缸内温度分布与废气分布一致,但在接近上止点处时,受混合气低温自燃放热的影响,温度分布与废气分布的相关度降低。着火前缸内高温区域主要分布在燃烧室中心,大气门升程下的高温区域多,更有利于着火和燃烧过程。

含能液滴着火过程的实验研究

应用光学层析和计算机多媒体技术研究了含能液滴 L P1846在大气压下的着火过程。动态显示液滴从受热、分解到着火燃烧的时间序列干涉图 ,并算出液滴着火温度。

煤粉气流在方管点火室着火过程的试验与数值模拟

研究了一种点火室为方管状的感应式无油直接点火燃烧器。热态试验表明,点火室中煤粉气流浓度变化对于煤粉气流而言有正反两方面的影响,即存在一个最佳的煤粉浓度;环流风给着火后的煤粉气流提供充足的氧气,从而强化燃烧。数值模拟表明,弥散到近壁区域的小颗粒煤粉其燃烧产生的反应热是促成煤粉形成稳定火炬的主要能量。

甲醇喷雾着火过程的化学动力学模拟

本文利用广安博之的喷雾分区模型与油滴蒸发速率模型相结合,给出燃烧室内燃油与空气的分布.依据实验数据,确定了含有18种组分、30步基元反应、适合于柴油机缸内条件的甲醇喷雾着火过程的化学动力学模型,能模拟燃烧室内甲醇喷雾自燃过程特征,用于对使用空气加热的纯甲醇压燃过程的滞燃期预测.结果表明,该模型能较成功地预测各种发动机工况下的着火滞燃期.

拟闭式循环柴油机着火过程的研究

简要分析了以“人造大气”工作的闭式循环柴油机所需解决的技术问题和理论问题。针对发动机工作过程的特点，着重就工质成分对拟闭式循环柴油机自然着火过程的影响进行了实验和研究。结果表明，添加氩气有助于缩短冷焰和热焰诱导期，而工质中CO2浓度的增加则会延长冷、热熔诱导期；在着火滞燃期随工质成分而变化的趋势上，理论计算与实验测量基本相吻合。

基于主成分分析、聚类和BP神经网络的湍流MILD燃烧初始着火过程的分析

在MILD燃烧中,湍流和燃烧的相互作用十分强烈,尤其是在初始着火过程,识别该过程的火焰推进对于理解燃烧形成过程、稳定燃烧条件有很大帮助.采用MILD燃烧HM1工况的大涡模拟数据,探索了一种基于主成分分析(PCA)、聚类和反向传播神经网络(BPNN)的动态燃烧场识别方法,对稳态燃烧场进行PCA和聚类后,基于BPNN对初始着火过程进行动态识别和分析.结果表明,该方法用于着火过程动态燃烧场识别是可行的,与传统方法相比具有客观、高效的特点,是一种实用的工业火焰测量方法.

火花点火式发动机着火过程计算分析

本文以热自燃理论为基础,通过对电火花点火过程的热力计算,对着火过程及其影响因素进行了分析.

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内单颗粒硼的着火过程展开了系统研究.考虑硼颗粒周围气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热传质过程,建立了考虑Stefan流作用的一维硼颗粒着火模型,研究了硼颗粒实现着火和未能实现着火两种典型情形下硼颗粒及周围气相的参数变化规律,对两种情形下Stefan流的变化规律及其成因展开了详细分析.研究表明,在硼颗粒实现着火的过程中,液态B2O3的蒸发及硼的氧化均能在硼颗粒的反应自加热作用下急剧加速,硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布变化剧烈;在未能实现着火的过程中,液态B2O3的蒸发和氧气消耗的质量流率相对较小,并逐渐趋于稳定,硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布相对变化很小.在两种典型情形下,硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面,而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程.

DME发动机着火与燃烧过程的数值模拟研究

从含氧清洁燃料二甲醚 (DME)低温着火的化学反应机理入手 ,开展了DME自燃着火过程的数值模拟研究 ,进而建立了不同温度、压力和燃空当量比条件下DME着火滞燃期的数据库 ,通过将该数据库与发动机工作过程的模拟模型相耦合 ,对DME发动机的运转性能进行了变参数预测分析 。

柴油机低温启动过程关键影响参数研究

为实现柴油机在极端低温环境下可以具备较好的启动性能,对相关影响柴油机启动的参数进行研究。通过正交仿真研究了环境因素(进气压力、进气温度)、设计参数(压缩比、燃烧室缩口比、喷嘴直径)、控制参数(喷油温度、预喷油量、主喷提前角、主喷持续期、主预喷间隔)对柴油机低温条件下启动过程的影响,通过极差分析提取出对柴油机启动过程影响较大的关键影响参数,并以缸内压力、缸内温度和瞬时放热率为评价指标对各因素进行参数匹配研究。结果表明,环境因素和控制参数对柴油机启动过程的影响程度更高,进气压力、进气温度、主喷提前角和主喷持续期为影响柴油机低温条件下启动的关键影响参数,并选择组合1作为最佳参数匹配组合。研究得到了柴油机低温启动过程中的关键影响参数,可为改善低温环境下柴油机的启动效果提供参考。