极寒条件下含氧燃料对柴油机冷起动特性的影响

针对柴油机存在低温冷起动困难甚至无法起动的问题,基于起动/发电机集成一体化技术柴油机,在高原低温发动机冷起动试验舱,研究-50号柴油A0(氧质量分数为0%)、A1(氧质量分数为2.05%)和A2(氧质量分数为4.40%)燃料在-43℃下对柴油机冷起动过程的影响和燃烧特性分析.结果表明:相比A0纯柴油,燃用A1、A2含氧燃料起动时间分别缩短了36.64%和42.71%;起动累计油量分别降低47.8%和60.6%;怠速运行前60 s内转速波动率分别降低25.3%和43.8%.燃用燃料氧质量分数越高,起动燃烧首循环的缸内压力、燃烧放热率、缸内燃烧温度和缸内压力升高率峰值越高,且燃烧重心前移,燃烧持续期越短;起动转速上升过程循环数越少,平均最大缸内压力越大,起动过程燃烧稳定性越好.

柴油微引燃双燃料发动机燃烧及排放特性研究

为改善柴油微引燃双燃料发动机的燃烧过程、经济性及排放特性,通过数值仿真方法研究了大负荷工况下喷油策略、废气再循环(Exhaust Gas Recirculation,EGR)及进气门晚关(Late Intake Valve Closing,LIVC)对柴油微引燃双燃料发动机缸内燃烧及排放特性的影响。结果显示:随着预喷时刻提前,缸压和放热率峰值降低,NO_(x)排放量降低,但预喷时刻过早导致缸内燃烧状况恶化,热效率下降。随着主喷时刻提前,缸压和放热率峰值先升高后逐渐降低,碳烟、碳氢化合物(Hydrocarbon,HC)和CO排放量先逐渐降低后略微升高,NO_(x)排放量先增多后减少;燃烧相位受主喷时刻的影响较大,合理调节主喷时刻可有效控制天然气/柴油反应活性控制压燃(Reactivity Controlled Compression Ignition,RCCI)燃烧相位和污染物排放。随着EGR率增加,缸压及放热率峰值减小,缸内温度降低,燃烧相位推迟,有利于发动机向更高负荷范围拓展。当进气门晚关角度为0时,EGR率从32%增至48%,NO_(x)排放量下降66.21%;当EGR率大于40%后,碳烟、HC和CO排放量随EGR率增加而急剧升高。随着LIVC增大,缸压峰值和放热率峰值显著下降,指示热效率和NO_(x)排放量逐渐降低,碳烟、HC和CO排放量增加。在大负荷工况下,采用合适的主喷时刻、较小的LIVC耦合较低的EGR率可提高发动机的热效率,维持NO_(x)排放量较低的同时能有效减少碳烟、HC和CO排放量。

扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5 Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800~714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。

有机固废和煤掺烧对重金属及颗粒物生成的影响研究

有机固体废弃物(OSW)中含有多种重金属,燃烧过程会随烟气排放,造成一定的环境危害,因此对OSW和褐煤掺混燃烧过程灰分中的重金属迁移和颗粒物生成特性进行了实验研究。结果表明:燃料在燃烧过程中各种重金属的释放不单取决于燃料本身的质量浓度,而且和高温作用下的化学机制密切相关;混合燃料烟气中产生Pb、Cd、As元素的含量明显低于典型燃料和校核燃料单独燃烧时烟气中产生的重金属元素含量;而Cu、Zn、Co、Mn在飞灰中均有较高质量分数;800、850℃下选用的4种燃料制得的灰分的粒径分布均大致呈现单峰正态分布;当温度升高到900℃后,除产生小粒径灰分外,还可能会产生较大粒径的灰分颗粒。

扬子陆块西北缘米仓山地区新元古代早期沉积盆地演化:沉积序列与锆石U-Pb年代学证据

米仓山地区的火地垭群和正源-英萃变质火山-沉积岩系(原后河岩群)是扬子陆块西北缘前寒武纪发育的重要地层单元,是研究其形成时期沉积盆地演化过程及其与Rodinia超大陆聚合关系的重要载体,然而其准确的演化时限及构造属性仍存在较大争议。本文选择典型地层剖面对火地垭群开展系统的沉积序列演化研究,对正源-英萃变质火山-沉积岩系开展碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究。结果显示,火地垭群是一套由碎屑岩-碳酸盐岩-碎屑岩夹火山岩构成的复杂沉积岩石组合,沉积序列及其他研究成果综合分析表明,盆地经历了三个演化阶段:(1)洋壳俯冲与弧盆开启;(2)弧后扩展与碳酸盐缓坡/台地建设;(3)盆地挠曲沉降与快速充填。正源-英萃变质火山-沉积岩系形成于新元古代早期,接受来自西北和东(南)部的双向物源供给,与火地垭群为同期异相地层,应是同一盆地不同部位的沉积产物,它们均为Rodinia超大陆汇聚过程在扬子陆块西北缘的沉积响应。

四川盆地西南缘五峰—龙马溪组页岩气资源潜力分析

为深化认识四川盆地西南缘五峰龙马溪组页岩储层参数特征及其资源潜力,通过地球化学、矿物组分、物性、扫描电镜、比表面-孔径和等温吸附等研究,测试分析结果表明,富有机质泥页岩(TOC>1%)厚度一般为54~162 m,优质段(TOC>2%)厚度26~70 m,有机碳平均2.99%~3.78%,硅质含量27.96%~37.0%,长石2.87%~4.85%,碳酸盐岩44.2%~54.2%,黏土9.9%~27.80%,具有低硅质、高钙质及普遍含黄铁矿等特点。埋藏环境下页岩孔隙度明显与含气性呈正相关关系,含气性越好,孔隙度越高。主要孔隙类型为有机质孔、黏土矿物晶间孔和黄铁矿晶间孔。孔隙演化可以划分为埋藏阶段有机质孔的形成、气藏破坏阶段有机质孔隙的破坏和表生岩溶3个阶段。Ro为2.38%~3.37%,古地温梯度32.57~37.55℃/km,大地热流值为84.32~97.21mW/m2,受晚海西期岩浆活动影响,热演化程度、古地温梯度和大地热流值较高相对较高,不同地区差异较大。四川盆地西南缘五峰龙马溪组页岩沉积相有利、页岩厚度大,各项参数良好,该区五峰龙马溪组页岩气影响因素为有利岩相组合、较好的保存条件和相对适中的热演化程度(Ro<3.0%)。该区页岩气勘探应由“正向构造”向“稳定向斜”进行拓展,其中木杆、高桥、永盛、大谷堆等4个稳定向斜区是下一步页岩气勘探与突破的最有利区。

四川盆地西南缘山地复杂构造区页岩气富集模式及勘探启示:一个页岩气新区

四川盆地南部页岩气是目前中国海相页岩气勘探开发最为成功的地区,为了进一步开拓页岩气的新战场,寻找新的页岩气储量、产量接替区块,需要不断丰富、完善和建立不同构造背景下的页岩气评层选区标准。前期的勘探实践表明,四川盆地西南缘山地复杂构造区页岩含气性差异大,系统研究分析该区页岩气富集规律对于寻找页岩气勘探新区具有重要的意义。为此,基于四川盆地西南缘山地复杂构造区5口井的实钻资料,在对龙马溪组页岩露头和岩心、岩屑有机地球化学、物性、含气量、生烃史和孔隙演化史开展系统实验和分析的基础上,探讨了页岩含气性的主要控制因素和页岩富集模式,为一个页岩气新区的诞生奠定了坚实的地质基础。研究结果表明:①四川盆地西南缘山地复杂构造区龙一段1亚段页岩平均TOC为3.02%~4.97%,R_(o)为2.38%~3.37%,局部富集区平均总含气量可达4.62 m^(3)/t,属于优质页岩;②生烃史研究表明,页岩具有“慢热低熟”特征,生烃时间晚,热演化速率慢,现今成熟低,晚期扩散时间短,为页岩气的富集创造了有利条件;③孔隙演化史揭示页岩孔隙演化可以划分为孔隙锐减、孔隙减少、有机孔形成、孔隙保存、有机孔消亡和岩溶作用等6个演化阶段,有机质孔及有机碳含量是页岩含气量最直接的控制因素;④有利陆棚沉积相带利于形成规模储集空间和有效孔隙,不同构造样式和构造部位保存条件的差异性控制了不同孔隙演化阶段,山地复杂构造区页岩气具有水平分带、差异富集的特点,“慢热低熟”和“构造缓抬”有利于页岩气的长期富集与保存。结论认为,四川盆地西南缘山地复杂构造区具有“沉积控源、成岩控储、构造控保”的页岩气富集模式,该成果为寻找页岩气新区、页岩气新战场提供了思路和参考。

川滇黔邻区龙马溪组页岩气富集主控因素与勘探方向

中国的页岩气资源评价必须立足于中国主要陆块的地质条件与构造演化特点之上,对于不同层系、不同地区的页岩气选区评价,也必须抓住关键因素。川滇黔邻区的五峰组-龙马溪组富有机质页岩发育,但保存条件较渝东南地区更为复杂。印支期以来,该区经历了多期次构造应力场转换,断裂、褶皱发育,因此,建立针对性的页岩气选区评价参数体系是该区页岩气勘探走出困局的当务之急。本文在分析该区已有页岩气钻井成效的基础上,立足于扬子海相层系页岩气勘探应是基于保存条件的"连续型甜点区"的选区评价基本思路,结合前人研究成果,系统梳理出一套评价指标体系。该体系涵盖5大因素(区域盖层、直接盖层、底板条件、页岩层自身条件、构造改造强度)、4个等级、17个选区评价参数。另外,根据已有相关钻井数据,总结提出了5个页岩气层评价表征参数(含气量、孔隙度、电阻率、氮气组分含量和压力系数)。根据该指标体系,对川滇黔邻区的主要构造单元进行了梳理分析,优选出5个有利区,提出了各有利区的首选可能突破点。本研究对复杂构造区页岩气有利区带优选具有一定的指导意义。

浙西北建德地区休宁组沉积时限的厘定:来自凝灰岩锆石U-Pb年代学的制约

浙西北建德地区休宁组(原称志棠组)是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限和区域对比关系长期存在争论。本文对采自休宁组下部和上部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得两件凝灰岩样品的形成年龄分别为785.0±2.8Ma(MSWD=0.85,n=37)和727.5±7.3Ma(MSWD=0.64,n=7)。结合前人研究成果认为,休宁组沉积时限为～800Ma至～728Ma;野外沉积学研究表明,休宁组沉积构造发育,主体属于正常气候条件下的冲积扇和滨浅海(湖)沉积,非南华冰期地层;区域上,休宁组与板溪群及其相当地层的中上部、莲沱组、苏雄组/开建桥组、澄江组沉积时限基本相当,与下冰期(Sturtian冰期)长安组不存在对比关系,应明确为华南"四堡造山运动"不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填序列。

滇东北木杆向斜奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气资源潜力评价

基于Xd2井和Ydd3井奥陶系五峰组—志留系龙马溪组岩心测试结果,结合邻区资料,总结滇东北地区木杆向斜黑色页岩岩性、分布规律、有机地球化学、储层及含气性特征,评价木杆向斜页岩气资源潜力。木杆向斜五峰组—龙马溪组一段主要为深水陆棚相黑色碳质泥页岩和粉砂质泥岩,其中龙马溪组一段可以分为1亚段、2亚段和3亚段,页岩优质段(总有机碳含量大于2.0%)厚40~70m,平均有机碳含量为3.00%~3.61%,干酪根碳同位素值-30.21‰^-27.01‰,有机质含量高、类型好,等效镜质体反射率(VRo)为2.73%~2.79%。矿物组成具有较低含量的石英和长石,较高含量的碳酸盐岩和黄铁矿,由下至上,石英、碳酸盐岩和黄铁矿含量降低,长石和黏土含量增加。页岩孔隙度为2.39%~8.53%,横向渗透率(0.00001~15.0)×10^-3μm^2,以中等孔隙为主,低—特低渗透率,孔隙类型主要为有机质演化形成的介孔和微孔。木杆向斜五峰组—龙马溪组页岩埋深约1500~2300m,含气面积125.55km^2,资源量999.93×10^8m^3,主力含气层段位于五峰组上段—龙一段1亚段,厚度38~43m,平均总含气量2.95~4.31m^3/t。木杆向斜五峰组—龙马溪组页岩厚度大,横向上和纵向上连续分布,埋藏适中,具有良好的页岩气资源潜力。

渝东北地区五峰组—龙马溪组页岩气地质特征及其勘探方向探讨

渝东北地区五峰组—龙马溪组暗色泥页岩沉积厚度介于30.92~164.47m之间,其中在朝阳镇咸池剖面及田坝一带厚度最大,往研究区东西两侧具有减薄的趋势。全区总有机碳含量平均3.32%,中部(平均3.93%)和西部(平均3.59%)相对东部(平均2.77%)具有更高的有机质丰度。有机质以I型腐泥型为主,西部个别剖面及东部栗子坪一带夹少量Ⅱ_1—Ⅱ_2型干酪根,其成熟度普遍处于高成熟—过成熟阶段,呈现自北向南升高的趋势。石英、脆性矿物含量普遍较高(尤其是中西部区块),黏土矿物较低,更易产生储气裂缝及利于后期压裂。储层特征方面,中部地区泥页岩具有更高的孔隙度和较低的渗透率,同时比表面积也相对更高,以有机质孔隙为主。中部区块田坝—朝阳—文峰一带含气性最好,结合页岩厚度、总有机碳含量分布、储层条件及构造保存条件分析,本区中部区块田坝—朝阳—文峰一带具有更好的页岩气勘探前景,是该区下一步勘探的重点区域。

云南大关地区（云大页1井）龙马溪组获页岩气调查重大发现

1研究目的(Objective)云南大关地区构造上属于上扬子滇东北冲断褶皱带,前期在该区开展的大量野外地质调查显示,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩层系具有优质的生烃物质基础,辅以适量二维地震测线,基本探明了区域构造样式及页岩气富集保存的有利区带。云大页1井是在前期两口调查井(云大地3井和新地2井)基础上,实施的大关—永善地区第一口页岩气参数井,构造上位于木杆向斜西翼近核部(图1),目的是查明区内富有机质页岩的地层层序、厚度、埋深及保存条件;获取五峰组—龙马溪组岩心和页岩气评价参数,查明龙马溪组页岩有机地球化学、物性和含气性特征,确定有利含气页岩层段;实现新区页岩气调查新突破,为评价滇东北地区龙马溪组页岩气资源潜力提供依据。

四川盆地乐地1井须家河组泥页岩段孔隙结构及分形特征差异性对比

研究四川盆地上三叠统须家河组不同层段黑色泥(页)岩的孔隙结构和孔隙分形差异性特征及其控制因素。对乐地1井须家河组全取心段泥页岩地层进行系统采样,进行总有机碳含量、有机质成熟度、X射线全岩和黏土矿物含量、场发射扫描电镜/能谱分析、等温氮气吸附等测试,并采用基于FHH模型的分形维数计算模型,得到不同层位和不同孔径范围的页岩孔隙双重分形维数。结果表明:随着埋深增加,不同沉积环境下的页岩样品孔隙结构参数发生显著变化,表现为页岩孔隙BET比表面积逐渐增大、BJH平均孔径逐渐减小和BJH总孔体积不断增大的特征,且须一段泥页岩孔隙的比表面积和总孔体积比上覆的2个层位发生数量级的倍增。须家河组各层位黑色泥页岩均具有双重分形特征,存在明显的孔径分界点,且各段都具有大孔隙分形维数均值D_1均大于相应层位小孔隙分形维数均值D_2的特征,表明大孔隙比小孔隙的结构更复杂,体现了层内不同孔径范围孔隙复杂程度的差异性;而页岩随TOC含量和Ro的增大,须一段D_1、D_2值均比上覆页岩层位大,体现了层间差异性。孔隙结构参数、TOC含量和Ro是影响页岩孔隙复杂程度的主要控制因素。具备高D_2值(吸附能力)和低D_1值(渗流能力)的页岩储层最优。

甲醇替代率对柴油/甲醇反应活性控制压燃发动机性能的影响

对某4缸高压共轨柴油机进气歧管进行改造,搭建了柴油/甲醇双燃料反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机专用试验台架,系统地研究了甲醇替代率对发动机经济性和污染物排放的影响规律。结果表明:最大转矩转速1600 r/min下,负荷率25%~50%范围内甲醇替代率为10%时发动机经济性最佳;50%~100%负荷率范围内随甲醇替代率增大,有效热效率升高,有效当量燃油消耗率降低;100%负荷、30%替代率时,与原机相比,有效热效率提高9.4%,有效当量燃油消耗率降低6.2%。不同负荷工况下,最大甲醇替代率受爆震、失火现象、不完全燃烧及发动机热负荷极限和机械设计强度限制。100%负荷下,随节气门开度减小,最大甲醇替代率从30%提升到36%;甲醇替代率为34%时,有效当量燃油消耗率较原机降低6.5%;高负荷工况下,适当关小节气门开度,减少进气流量,降低缸内最高燃烧压力,可有效提高最大甲醇替代率。外特性工况下,随发动机转速增加,未燃甲醇、非甲烷碳氢化合物、CO_(2)排放降低,甲醛排放先略减少后逐渐增多。同一转速下,随甲醇替代率增加,未燃甲醇和甲醛排放量增加,非甲烷碳氢化合物和CO_(2)排放降低。低碳甲醇/柴油RCCI燃烧模式有利于降低CO_(2)排放。

滇东北地区五峰-龙马溪组沉积转换及其页岩气地质意义

上扬子地区五峰-龙马溪组富有机质页岩是当前海相页岩气勘探的主要层系,同时也是探索晚奥陶世生物大灭绝事件的重要窗口,是众多专家学者关注的焦点。但五峰期—龙马溪早期海平面变化和古气候演替的沉积响应是怎样的?这一重要的沉积学宏观描述及其沉积动力学分析尚末有相关报道。本文基于滇东北地区云大页1井的岩心描述,开展了五峰-龙马溪组沉积转换过程的沉积序列、沉积构造、矿物组分、有机碳同位素响应研究,并与邻井进行了对比分析,发现晚奥陶世至早志留世的古气候和古环境演替的沉积学响应是清楚的。自赫兰特阶寒冷事件和大规模海平面下降,至鲁丹阶深水陆棚相含碳质笔石页岩的转换过程是连续的,期间经历了三个相对短暂的阶段:浅水紊流、浅水层流到深水层流,其海侵过程是清楚的,地质记录是完整的。同时,研究认为,这一转换过程对五峰-龙马溪组富有机质页岩的物性及其含气性具有重要影响,是深入认识五峰-龙马溪组优质页岩各小层物性与含气性差异的重要基础。

柴油机起动过程瞬态喷油量的控制策略

为了改善柴油机起动过程的性能,提出了一种基于柴油机瞬时转速的起动油量斜坡控制策略.通过台架试验研究了喷油量对起动过程的影响,确定了起动油量斜坡控制策略的关键参数,并验证了斜坡策略的控制效果.结果表明:根据瞬时转速控制的斜坡起动油量特性能够更好地适应柴油机起动过程,在保证柴油机迅速起动的前提下,降低起动过程的排放,实现起动到怠速的柔性过渡.与试验条件下起动最快的恒定喷油量起动过程相比,斜坡策略的起动时间缩短22%,起动油量降低26%,HC质量排放减少29%.

扬子陆块北缘构造演化新认识:来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层(本文所指花山群)两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca.830 Ma至ca.800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。

基于BP神经网络法研究锂电池荷电状态

电动汽车锂离子动力电池荷电估算是电池管理系统的关键技术之一,电池荷电状态的精准计算对于电动汽车的续航里程估计有着重要意义。选取某车型三元锂离子动力电池组为研究对象,在指定温度下利用专用动力电池数据采集仪器采集动力电池数据,然后将数据植入到BP神经网络模型中去学习训练与验证。结果表明:基于BP神经网络法计算电池荷电的误差基本能控制在6%以内,验证了模型的准确性,为电池荷电估计算法的研究与改进打下了坚实的基础。

渝东北奥陶—志留纪之交沉积地球化学及其环境演化——以城口地区燕麦剖面临湘组—龙马溪组为例

通过沉积及元素地球化学分析,重庆城口地区燕麦剖面临湘组自底部小瘤状灰岩向上沉积岩性依次为褐黄色泥灰岩、暗灰绿色泥岩,逐渐过渡为五峰组—龙马溪组深灰色硅质泥岩。水体深度呈现出由深变浅再变深的特征,向上总体水体还原性增强、氧化性减弱,在临湘组中上部存在微弱的氧化性增强的特征,指示区域构造短暂抬升,水体变浅,为宜昌上升运动的早期响应。古生产力指标显示氧化条件较好的观音桥段以及临湘组下部(层5)具有更高的生物生产率,与冰期气候变冷海平面下降导致上升洋流盛行以及水体氧化还原条件改善有关。燕麦剖面临湘组—五峰组—龙马溪组倾向于活动型大陆岛弧环境沉积,自下向上陆源组分含量逐渐降低,火山碎屑组分含量逐渐升高。剖面上部五峰组和龙马溪组底部硅质泥岩热水沉积地球化学特征较为明显,可能受到深部热液活动的影响。

川东华蓥黄龙组沥青有机地球化学及油源对比

华蓥溪口镇石炭系黄龙组白云岩孔洞中充填大量固体沥青,野外采集了沥青及不同烃源岩层系样品,进行了沥青有机地球化学特征研究及来源分析。结果表明,黄龙组沥青白云岩有机碳含量较高,R_o为1.45%~1.48%,碳同位素-28.90‰(PDB),饱和烃及芳烃含量较低,以非烃为主;正构烷烃主峰碳为C_(20),Pr/Ph为0.78~0.79,三环萜烷中C_(23)>C_(24)>C_(21),三环萜烷/五环萜烷为0.82~1.06,甾烷中C_(27)>C_(29)>C_(28),其中,C_(27)规则甾烷占优势,表明黄龙组沥青生烃母质以低等水生生物为主,为还原环境。萜烷参数及Ts/(Tm+Ts)均表明沥青成熟度较高。DBT/P为1.48~1.88,表明母岩可能为海相泥灰岩沉积。经生物标志物及沥青同位素综合对比,认为黄龙组固体沥青来自于龙马溪组页岩,氯仿沥青"A"抽提物具有混源特点,可能为龙马溪组页岩和栖霞组泥灰岩共同贡献的结果。