辛烷值和预混合率对双燃料发动机SCCI燃烧与爆震的影响

对参比燃料/柴油双燃料SCCI(Stratified Charge Compression Ignition,SCCI)燃烧进行了试验研究.分析了预喷燃料辛烷值以及预混合率对双燃料SCCI燃烧特性的影响.研究了各当量比Φ下双燃料SCCI的最高压力和最大压力升高率,提出可以在限制爆震的前提下,通过优化预喷燃料的辛烷值及预混合率实现高效清洁的SCCI燃烧,并可将发动机负荷范围大大拓展.结果表明:在中低负荷区域(Φ<0.481),低辛烷值预喷燃料可以提供良好的着火稳定性;而在高负荷区域(Φ>0.561),高辛烷值预喷燃料可以避免爆震并且保持较高的热效率.

正庚烷复合均质压燃的燃烧与排放特性研究

本文对参比燃料正庚烷(n-heptane)在一台单缸柴油机上进行了复合均质压燃试验,在缸内直喷正庚烷的同时使用电控燃油喷射系统控制进气道的正庚烷喷射量,以达到控制和改善HCCI着火和燃烧的目的.研究了常温常压下,小同预混合比例和不同负荷的正庚烷复合HCCI燃烧和排放特性。研究发现:在保持NO_x排放较低的情况下(100×10^(-6)),这种燃烧方式可以有效的拓宽HCCI的运行范围,大幅降低HC排放(平均降低1/3),同时对降低小负荷时的CO排放也有明显效果.

正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧的试验研究

通过在进气道预喷正庚烷,在上止点前缸内直喷柴油压燃,试验研究了不同预混合比例和不同负荷下的正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧和排放特性.结果表明:复合HCCI的热效率和原机柴油直喷压燃模式相当,并且可以在全负荷范围内有效降低原机的NOx排放,在大负荷时采用较小的预混合率还可以同时降低碳烟排放;与常规HCCI相比,显著降低了HC排放,同时在中低负荷对降低CO排放也有明显效果.

预混合率对正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧的影响

在一台单缸柴油机上试验研究了预混合率对正庚烷/柴油复合HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧的影响。结果表明:复合HCCI燃烧呈现三阶段放热模式,并且随着预混合率的增大,复合HCCI燃烧第二阶段高温反应着火提前,燃烧持续期缩短,第三阶段扩散燃烧滞燃期缩短,同时缸内最高压力和温度均升高。复合HCCI的NOx排放与纯柴油直喷相比有显著降低,且随预混合率的增大先降低后升高;碳烟排放在预混合率较小时与原机基本持平。同时复合HCCI的CO排放随预混合率增大先增后减,而HC则与预混合率成一定的正比关系。此外,复合HCCI燃烧能够明显改善原机中低负荷下的热效率。

预混合比例实时优化控制正庚烷复合HCCI燃烧

在一台单缸柴油机上试验研究了预混合比例对正庚烷复合HCCI燃烧的影响,并在各个负荷下实现预混合比例的优化控制.结果表明:复合HCCI燃烧呈现三阶段放热模式,并且随着预混合比例的增大,复合HCCI燃烧第2阶段高温反应着火提前,燃烧持续期缩短,第3阶段扩散燃烧滞燃期缩短,同时缸内最高压力和最大压力升高率均升高.复合HCCI的NOx排放与直喷相比显著降低,且随预混合比例的增大先降低后升高.同时,复合HCCI的CO排放随预混合比例增大先增大后减小,而HC则随预混合比例增大而增大.通过预混合比例优化控制,复合HC-CI燃烧能够显著拓展负荷范围,并且保持较高的热效率.

棉花转录因子GhSNAC3启动子的克隆与表达分析

为研究棉花NAC转录因子基因GhSNAC3启动子的结构和功能,以鲁棉研32号基因组为模板,用PCR扩增的方法得到棉花基因GhSNAC3的启动子序列,利用分析网站PlantCARE、PLACER和BDGP对启动子上存在的顺式作用元件进行了预测与分析,在此基础上利用该启动子及GhSNAC3基因构建植物表达载体,并通过烟草遗传转化进一步研究启动子的转录活性。结果表明GhSNAC3启动子除含有CAAT-box等基本顺式作用元件外,还含有茉莉酸、赤霉素和脱落酸响应元件以及大量光顺式作用元件和逆境胁迫诱导相关的顺式调控元件。采用不同胁迫处理转基因烟草并进行表达分析,结果显示GhSNAC3在盐胁迫下植株根部有高水平的表达,而在茎和叶中表达量极低,表明GhSNAC3在逆境胁迫应答过程中可能具有重要功能,其启动子是一个盐诱导型启动子,具有组织特异性。研究结果为棉花NAC信号通路研究和耐盐基因工程改良提供了理论依据。

乙醇/生物柴油双燃料发动机燃烧过程与排放特性的研究

研究了气口预喷射乙醇、缸内直喷生物柴油双燃料系统的燃烧特性和排放特性。研究表明，随着乙醇预混合比的增加着火时刻推迟，峰值放热率增加。在较小的总当量比下，峰值放热率增加幅度不大，最大气缸压力和最高温度降低，放热结束时刻差别较小。在较大的当量比下，燃烧持续时间拉长；但随着乙醇比例的增加峰值放热率增加很快，放热结束时刻显著提前，最大压力升高率在预混合比例为20％-40％的某点达到极值，此时热效率最高。乙醇的加入使得HC和CO排放明显增加，但是却使得NOx和碳烟排放同时大幅度下降。在1800r／min的各种负荷下，NOx和碳烟排放相对纯生物柴油降低35％-85％。

正庚烷均质压燃过程的燃烧稳定性和循环变动的研究

对正庚烷HCCI燃烧典型工况下的燃烧稳定性和循环变动进行了研究。在单缸HCCI发动机上,通过气口喷射正庚烷,记录了部分燃烧、正常燃烧、爆震燃烧下100个循环的示功图,据此对各个燃烧参数和性能参数的循环变动进行了分析。研究表明:低温阶段的冷焰反应时刻、起始反应温度和低温放热峰值时刻的循环变动系数小于3%,且受混合气浓度的影响不明显;高温阶段燃烧参数循环变动较大,但是着火时刻和峰值放热时刻随混合气浓度的增加显著减小;低温和高温峰值放热率循环变动系数较高。在性能参数方面:不发生爆震燃烧时,最高压力、压力升高率的变动较小;发生爆震燃烧时,循环变动系数迅速增加;不发生失火或者部分燃烧时,平均指示压力和指示热效率的变动较小,且随混合气浓度增加而减小。

异辛烷/柴油双燃料分层充质压缩着火燃烧的试验研究

在经改装过的单缸发动机上进行了双燃料分层充质压缩着火(SCCI)燃烧的试验研究。分析了异辛烷作为预喷射燃料,柴油作为缸内直喷燃料的SCCI着火方式和燃烧过程,并固定异辛烷预喷射油量,研究不同柴油直喷当量比ΦD对SCCI燃烧的着火、燃烧和排放的影响。研究表明:双燃料SCCI燃烧是一种既包含扩散燃烧又包含预混合燃烧的复合燃烧形式,ΦD不仅决定了SCCI燃烧中柴油自身的燃烧情况,还决定了异辛烷的着火状况。在固定的异辛烷预喷射油量下,必然存在相应的最优柴油直喷当量比。该ΦD条件下柴油燃烧充分,且异辛烷的着火状况最好,异辛烷的燃烧过程最接近均质压燃;同时,发动机经济性提高,整体排放显著改善。随着给定的异辛烷当量比ΦP的增大,最优直喷当量比ΦD会逐渐减小。

基础燃料辛烷值对HCCI燃烧稳定性和循环变动的影响

研究了燃料辛烷值对均质充量压缩着火(HCCI)燃烧稳定性和循环变动的影响.在单缸HCCI发动机上,通过进气管喷射燃料形成均匀混合气,记录了正庚烷、PRF20、PRF40、PRF50、PRF60燃料在相同循环油量下100个循环的示功图,据此对主要燃烧参数和性能参数的循环变动进行了分析.研究表明,随着燃料辛烷值增加,各种燃烧参数和性能参数的循环变动系数增加,特别是当辛烷值达到40以后,循环变动显著增加.对某一种燃料而言,低温着火时刻和高温着火时刻的循环变动系数较小;燃烧过程后期参数(如最大放热率、最大压力升高率)的循环变动系数要大得多;而反映发动机性能的宏观参数(如最大气缸压力和平均指示压力)的循环变动的数量级介于两类燃烧参数之间.

气口喷射预混合燃料对生物柴油发动机排放特性的影响

在单缸发动机上研究了气口喷射正庚烷、二甲氧基甲烷(DMM)和乙醇的生物柴油发动机的排放特性.结果表明:气口喷射正庚烷时整个燃烧过程呈现明显的三阶段放热,预混合其他两种燃料时仅仅为单阶段放热;采用预混合燃烧可以同时降低NOx和烟度排放,但是预混合乙醇可以得到最大的降低效果;在预混合燃料当量比一定的条件下,随着总当量比增加预喷正庚烷时NOx增长速率最大,预喷DMM时烟度增长最快,预喷乙醇时HC排放显著高于其他两种预混合燃烧且受负荷影响不大;在总当量比一定下,随着预混合比例增加,HC和CO排放逐渐增加,NOx排放逐渐降低,达到某一临界比例后,CO排放开始降低,NOx排放开始增加,而HC排放基本上不变;烟度总是随着预混合比例增加而降低.

正庚烷/生物柴油双燃料的部分均质压燃燃烧

研究了气口喷射正庚烷、缸内直喷生物柴油的部分均质充量压缩着火（HCCI）燃烧的燃烧特性和排放特性．研究表明，整个燃烧过程呈现三阶段放热模式．随着正庚烷预混合比例的增加，第一阶段和第二阶段最大放热率呈线性增加，从而导致生物柴油着火时的温度和压力明显上升．预混合正庚烷的引入使得放热中心时刻和放热结束时刻明显提前，燃烧持续时间缩短．至于排放方面，预混合比例的增加会引起CO和HC排放的增加，并且增加幅度逐渐减小；在中小当量比下，预混合比例增加会使得NOx排放线性降低，但是对碳烟排放却几乎没有影响；在较大当量比下，预混合比例增加可以使得NOx和碳烟排放同时大幅度下降，并且在20％～25％之间可以得到最佳的NOx和碳烟降低效果．

预混合二甲氧基甲烷对生物柴油发动机燃烧与排放的影响

在单缸发动机上研究了气口喷射低沸点、高含氧量的二甲氧基甲烷（DMM）对生物柴油发动机的燃烧和排放特性的影响．研究表明：在直喷生物柴油当量比不变的条件下增加预混合DMM的量，整个燃烧的着火时刻和放热中心时刻提前，但是扩散燃烧时间延长，放热结束时刻拖后；在预混合DMM当量比不变时，减小直喷生物柴油的当量比会使得着火延迟．此外，当预混合比例增加到某一值后会使得最大缸内燃烧压力和最大压力升高率显著增加．在排放方面，预混合DMM会使得CO和HC排放明显上升，在某一比例达到最大值，之后却随着预混合比例的增加而大幅度降低；碳烟排放总是随着预混合比例增加而显著降低，最大可以降低35％～55％；NOx的排放规律有明显不同，在各种当量下，预混合比例在20％左右可以将NOx降低35％左右，继续增加预混合比例会使得NOx降低幅度减小．

异辛烷/柴油双燃料分层充质压缩着火燃烧和排放特性

在一台单缸发动机上进行了双燃料分层充质压缩着火(SCCI)燃烧的试验研究.分析了异辛烷作为预喷射燃料,柴油作为缸内直喷燃料的SCCI着火方式和燃烧过程,并通过固定直喷入缸内的柴油当量比ΦD,研究不同异辛烷预喷射当量比ΦP对SCCI燃烧和排放特性的影响.研究表明:SCCI燃烧出现两阶段放热;ΦP对燃烧和排放特性的影响存在一个临界值,且ΦD固定值增大,该临界值降低.对燃烧特性的分析发现:当ΦP高于临界值时,异辛烷的着火延迟明显缩短,其放热峰值显著增大;整个SCCI的燃烧速率、缸内最大压力和最高温度迅速提高,燃烧持续期几乎保持不变,热效率显著改善.对排放的研究发现:ΦP增大时,HC和CO排放先增大,但当ΦP高于临界值时,HC和CO排放逐渐减少;NOx和碳烟的排放随ΦP的增大而增大,但当ΦP高于临界值时,增大速率显著加快.

缸内活化热氛围对柴油机燃烧与排放特性的影响

采用气口喷射正庚烷形成稀薄均匀混合气，利用其低温和高温化学反应释放的热量和生成的活性基团在柴油喷入气缸前形成活化热氛围，研究了活化热氛围强度对直喷柴油燃烧和排放的影响。研究发现：随着正庚烷比例的增加，活化热氛围强度增大，柴油扩散燃烧着火时刻略有提前，最大放热率明显降低，高负荷下的NOx和烟度排放显著降低；活化热氛围强度超过某一临界点后，NOx抑制效果开始减弱并单调升高，而烟度排放开始升高到极大值后再次降低。综合各个负荷下的排放，热氛围强度不适宜过强，在试验条件下20％～30％最佳。

异辛烷热氛围燃烧特性与运行范围的试验研究

在一台改装过的单缸发动机上进行异辛烷热氛围燃烧的试验研究。研究表明:在"活化热氛围燃烧"方式下,异辛烷的着火最好,指示热效率和NOx的排放最高。异辛烷热氛围燃烧可以有效的拓展HCCI燃烧的负荷范围。

亚洲棉全基因组中NAC类转录因子基因的鉴定与分析

为了开发棉花NAC基因资源,本文利用生物信息学方法在亚洲棉基因组中预测了138个NAC基因,根据其在染色体上的位置关系命名为Ga NAC001-Ga NAC138,所有Ga NAC基因分布于亚洲棉13条染色体上。根据Ga NAC蛋白的序列相似性及系统进化分析,将亚洲棉Ga NAC蛋白分为11个亚家族,每个亚家族的Ga NAC蛋白数目为4-25个。基因结构分析发现,大部分(63.7%)Ga NAC基因含有2个内含子。比较亚洲棉与陆地棉、雷蒙德氏棉NAC蛋白的同源性,发现亚洲棉与雷蒙德氏棉NAC蛋白的匹配程度高于陆地棉,平均序列一致性分别为93.9%和81.2%,一些NAC基因(58/138)在棉属的进化过程中高度保守,一些(37/138)则变异程度较大,可能是生物体为了适应环境的变化产生了新的功能。本研究结果为亚洲棉及陆地棉NAC转录因子基因的后续深入研究提供了重要参考。

生物信息学在蛋白质组学研究中的应用进展

生物信息学是运用数学和信息学方法阐明和解释海量生物学数据所蕴含的生物学意义的重要手段和工具。随着蛋白质组学研究的不断发展和深入,大量的蛋白序列、结构、功能以及互作数据不断产生。面对海量蛋白质组数据的获取、处理、存储以及蛋白质组数据信息的挖掘,生物信息学已成为蛋白组学研究中不可或缺的组成部分。本文结合蛋白质组学的发展历程,简要综述了生物信息学技术在蛋白质谱数据处理、蛋白质鉴定和蛋白质翻译后修饰等方面的应用进展,并初步展望了其未来发展趋势。

产胶植物蛋白质组研究进展

产胶植物合成的天然橡胶是一种聚异戊二烯高分子化合物,广泛用于民生、医疗和军事等领域,具有重要的经济价值和战略地位。天然橡胶主要是通过甲羟戊酸和甲基赤藓糖醇途径共同合成,其合成机制主要表现在蛋白质调控方面。本文综述了蛋白组学在产胶植物橡胶树、橡胶草、银胶菊和杜仲中天然橡胶生物合成调控的研究进展,归纳了天然橡胶生物合成过程中相关蛋白质可能的调控机制,为促进我国天然橡胶产业向多元化发展提供一定的潜在作用和建设性意见。

面向喘振抑制的涡轮增压器取消进气旁通阀标定策略开发

为了在抑制内燃机增压器喘振的同时达到降低增压器硬件质量与成本的目的,开发了一套基于取消进气旁通阀增压器硬件,通过控制节气门关闭速度抑制喘振的发动机控制策略,并在实车上进行了试验验证,对比了"统一节气门关闭速度"与"优化节气门关闭速度"控制策略对喘振的抑制效果。研究结果表明:取消进气旁通阀,通过优化发动机控制策略,可以有效抑制增压器喘振。