用于燃烧反应机理构建的极小反应网络方法——芳香烃燃烧

基于极小反应网络(MRN)方法,在燃烧机理的化学分辨率(化学物种数)确定的条件下,构建了极小反应网络的苯、甲苯、乙苯和丙苯通用复杂燃烧反应机理,机理分别由22个物种和35个反应、 27个物种和42个反应、 32个物种和58个反应以及36个物种和68个反应组成.建模方法是在极小网络C3机理基础上增加5个物种和14个反应构建苯燃烧机理,增加7个物种和15个反应得到甲苯燃烧机理;在苯燃烧机理基础上增加4个物种和8个反应构建乙苯燃烧机理,增加3个物种和7个反应得到丙苯燃烧机理.各个机理均采用Arrhenius方程的双参数形式(A, E)描述反应的速率常数.通过点火延迟时间和层流火焰速度的动力学模拟与实验结果的对比,验证各个燃烧反应机理的可靠性和实用性.

癸酸甲酯与正丁醇在低速柴油机中均质压燃燃烧与排放

通过向生物柴油替代燃料癸酸甲酯(MD)中掺入一定比例的正丁醇(NBA),达到降低氮氧化物(NOx)排放的目的。针对二冲程低速船用柴油机,建立了癸酸甲酯和正丁醇的混合燃料燃烧反应机理,并将Zeldovich氮氧化物反应机理作为子机理添加到燃烧反应机理中。构建出一个包含癸酸甲酯、正丁醇和详细的氮氧化物反应的完整燃烧反应机理。在燃料总摩尔分数一定的条件下,固定发动机转速与空气过量系数,将癸酸甲酯与正丁醇按不同比例进行混合,研究癸酸甲酯与正丁醇混合燃料在二冲程低速船用柴油机充量均质压燃(HCCI)模式下的燃烧与氮氧化物排放特性。结果显示,癸酸甲酯与正丁醇混合燃料HCCI燃烧产生的氮氧化物随正丁醇掺混比例的增加而减少。研究表明,在燃料总摩尔分数保持不变时,随着正丁醇混合比例的增加,燃料总热值减少,排气温度和缸内最高燃烧温度降低,对氮氧化物的生成有抑制作用,氮氧化物反应速率降低,排放量下降。同时,由于正丁醇掺混比例的增加导致混合燃料的C/H比下降,可以有效地降低燃烧过程中CO2的排放。在保证发动机燃烧效率的条件下,癸酸甲酯和正丁醇的混合比例为1:1时,混合燃料在二冲程低速船用柴油机中HCCI燃烧的NO与NO2排放量最低。

Bragg激光系统之间信号的同步传输

研究了具有相互耦合的三台Bragg激光系统之间信号的同步传输。在这种同步机理中,前一级激光系统的输出信号被提取一部分线性耦合到下一级激光系统中,逐级驱动多级激光系统达到信号的同步传输。基于稳定性定理,通过计算每个激光系统的Lyapunov指数,确定了实现多级激光器完全同步的条件。

电流调制半导体激光器的特性分析

研究了电流调制半导体激光器的动力学特性。首先介绍了半导体激光器的动力学方程和参数。进一步依据Lyapunov指数的定义,仿真系统的最大Lyapunov指数随参数的演化曲线。最后给出了电流调制半导体激光器的相图和状态变量随时间的演化曲线。

多系统驱动NH_3激光器的反同步控制

研究了多系统驱动NH3激光器的反同步控制问题。基于Lyapunov稳定性定理,通过构造Lyapunov函数,实现了受激喇曼散射激光器系统和Rossler系统为驱动系统,NH3激光器系统为响应系统的信号反同步,并通过数值仿真验证了反同步原理的正确性。仿真结果表明,在反同步控制器的作用下,系统可以达到完全反同步。这种反同步控制器可以应用到任意的混沌系统,因此,具有一定的普适性。