电火花点火温度瞬态响应实验研究

为了研究火花放电温度瞬态响应特性,以大能量电火花点火装置为基础,建立了火花放电温度比色测温系统,完成了10 J、100 J和1 k J级别不同电压情况下电火花放电实验,实现了比色测温系统瞬态响应时间的标定,实测得出了不同能量档位电点火过程中火花最高温度、高温持续时间和温度动态变化特性。实验结果表明:Si/Ge比色测温系统响应时间为16μs,可以满足电火花温度瞬态响应要求;对于不同能量档位点火过程,火花点火最高温度均>3 000℃,增加点火能量不能显著提高电火花峰值温度,但可以明显增长高温持续时间和高温范围。火花温度瞬态响应结果可为分析电火花点火能量结构、计算有效点火能量提供依据。

激光诱导火花点火和电火花点火着火过程的对比研究

应用高速纹影成像技术研究调Q Nd：YAG纳秒脉冲激光诱导火花点燃汽油/空气混合气的火核发展过程，并与传统电火花点火的火核发展过程相对比，详细阐述了激光诱导火花点火过程中有别于电火花点火过程的球形火核发展的三瓣结构火核的形成机理。进一步研究了0.1MPa、363K条件下，激光诱导火花、电火花点燃不同当量比下的汽油/空气混合气的着火概率。研究结果表明：激光诱导火花点火可以提高燃烧速度，并且能扩展稀燃极限，其在点燃当量比0.6（电火花点火稀燃极限）的稀混合气时，着火概率达65%-70%。

电火花点火和激光点火性能对比研究

为了比较激光点火和电火花点火的点火性能,在一带稳定器方形直管试验段上,利用电火花调能调频点火器和激光器分别进行点火试验,比较相同来流条件下的初始火核发展、点火极限和火焰传播。结果表明:两者的初始火核形状不同,电火花点火的初始火核呈圆弧形,而激光点火下呈瓣型。相同点火能量下,激光点火比电火花点火的贫油点火极限更宽;相同来流条件下,点火位置下游激光点火的火焰传播速度更快,并且在化学恰当比附近和来流速度为2.14m/s的情况下,两种点火模式的火焰传播速度相差更大。

真空应用电火花点火的氢氧发动机设计与试验

为研究某大推力氢氧发动机真空羽流效应,设计采用火炬点火方式的60N缩比氢氧发动机.通过球头密封声速喷嘴组件控制流量,使真空下每个声速喷嘴组件减少3个密封面.进行真空点火方案设计,从理论上证明电火花点火的可行性.设计试验系统并进行地面及真空环境下的热试车,试车结果表明:燃烧室压力达到额定压力为0.6MPa时,发动机热防护结构良好,试验系统设计合理,真空电火花点火方案可行,为进行真空羽流效应研究奠定基础.

燃烧室电火花点火模型

为了准确掌握影响航空发动机燃烧室点火边界的关键因素,并建立燃烧室点火边界预测模型,对单头部燃烧室的点火过程及点火边界进行了试验与理论研究。获取了燃烧室点火过程的火核生成与传播特性曲线,形成了拓宽燃烧室点火边界的优化方法,基于点火恢复时间建立了燃烧室点火边界预测模型,并对预测模型的精度进行验证。结果表明:提高喷嘴雾化性能是提升点火性能的最有效途径,点火模型预测结果与试验结果相符度较好,模型的最大误差小于20%,满足燃烧室工程设计需要。

汽油激光诱导火花点火与电火花点火燃烧过程对比研究（英文）

目的:激光诱导火花点火(简称激光点火)是取代传统的靠近缸壁的单点电火花点火以实现稀薄燃烧、提高热效率和改善排放的新型点火方式之一。本文通过对比分析两种点火方式在定容弹中的点火及燃烧过程的压力上升率、最大爆发压力及放热率为激光点火技术在内燃机中的应用提供设计过程的参考依据。创新点:1.同时进行两种点火方式的试验,保证对比研究的准确性;2.激光点火采用532 nm和1064 nm波长的两种激光进行对比;3.直接采用汽油进行研究。方法:通过记录不同当量比的汽油空气混合气在定容燃烧弹内激光点火(532 nm和1064 nm波长)及电火花点火的燃烧过程压力变化:1.对比分析三种点火情况的压力上升率和最大爆发压力;2.通过公式计算,对比分析三种点火情况的放热率。结论:1.532 nm与1064 nm波长激光点火的压力上升率和最大爆发压力都在当量比为1.8时出现最大值,其中532 nm波长激光为39.4 MPa/μs和0.68 MPa,1064 nm波长激光为38.8 MPa/μs和0.67 MPa;而电火花点火的压力上升率和最大爆发压力则在当量比为1.6时出现最大值,分别为38.1 MPa/μs和0.67 MPa;2.激光点火的稀燃极限相对电火花点火对应的当量比更小;3.三种点火类型的放热率规律与压力上升率变化规律一致。

合成气扩散火焰点火特性的实验研究

在模型燃烧室中通过变化合成气的成分比例研究不同燃料对点火时间和点火边界的影响。实验所用合成气由氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳和氮气组成,热值范围 4.76-35.8MJ/m3,同时用甲烷作为对照组。实验中研究了不同来流空气流量、燃料组成对点火时间、点火范围的影响。结果表明随着氢气体积含量从0增加到20%时,点火时间会显著降低,点火范围扩大显著。当氢气含量超过50%时,实验条件下的空气流量对点火时间和点火下限的影响不再明显。与此同时,实验中检测到3种不同形态的后续火焰。接近点火下限的不稳定火焰；贫燃条件下的稳定火焰；富燃条件下表现为周期性的向上、下游传播的振荡火焰。通过分析上述结果得到了合成气随当量比和氢含量变化的点火工况图。

全环回流燃烧室等离子体点火试验研究

以全环回流燃烧室为研究对象,采用等离子体点火器进行地面点火试验研究,并与采用常规电火花点火器进行地面点火试验的结果进行了对比。研究结果表明,采用等离子体点火器进行燃烧室点火可使燃烧室具有更宽的贫油点火边界,且能有效减小点火延迟时间;燃烧室着火后的联焰与点火器的特性无关,采用纯气动雾化喷嘴的燃烧室,在进口空气马赫数0.09到0.13范围内,增加进气流速有助于燃烧室点火。

浅谈传统点火系故障的诊断

本文介绍一台上海大众桑塔纳汽车点火系断电器触点经常被烧蚀,造成发动机排气消声器放炮,废气排放严重,功率下降的故障,通过采用修理断电器和更换电容器的修复方法,克服了车辆断电器经常烧蚀的现象,消除了由此而引起的故障。

浅谈排除发动机窜烧机油故障及点火系故障诊断的体会

主要介绍我公司剥岩车辆发动机大修后出现窜油故障，但检测有关部件的密封配合，以及用量缸表测量气缸体圆度、圆柱度偏差。均符合技术要求。后经拆检分析发现，窜油故障是由气缸体承孔加工不符合标准要求，精度偏差超过极限所致。汽车点火系断电器触点经常被烧蚀，造成发动机排气消声器放炮，废气排放严重，功率下降的故障。通过采用修理断电器和更换电容器的修复方法，克服了车辆断电器经常烧蚀的现象，消除了由此而引起的故障。

微型摆动式发动机内间歇着火和火焰传播试验研究

为了试验研究微摆发动机燃烧室内的间歇着火和火焰传播特性,设计了一套电机驱动倒拖运行的两冲程微型摆动式发动机单缸燃烧可视化试验系统,倒拖运动摆臂模拟了真实发动机自由摆臂的运动特性,并建立了对应摆臂位置的电火花正时点火系统。在微摆发动机单缸内实现了正丁烷/空气的稳定间歇着火,用高速相机拍摄火焰传播图像,并用Matlab程序分析图像中火焰面积变化特征。考察了摆臂频率f和预混气流量Q对着火和火焰传播的影响。研究结果表明:随预混气流量的增加,火焰传播越快;单次扫气量Q/f不变,随摆臂频率的增加,火焰传播变快。

C_2H_4-O_2混合气体直接起爆的临界能量

主要基于化学动力学和Ng模型,对C2H4-O2混合气体的爆轰胞格尺寸进行预测;结合Lee表面积能量模型,预测物质在不同初始压力和化学当量比的条件下,直接起爆引起球面爆轰的临界起爆能量。直接起爆实验主要采用高压电点火提供起爆能量,起爆能量通过放电过程中电流的输出信号确定。结果表明,理论预测与实验值较吻合。首先,通过化学动力学计算得出ZND模型的爆轰参数,利用Ng模型得出爆轰胞格尺寸与ZND诱导区长度之间的比例因数A在不同初始压力与当量比的条件下分别为:A=43.815(1+p1/p0)-0.123 71和A=8.531exp(φ/3.135)+28.644,在此基础上对爆轰胞格尺寸进行定量预测。胞格尺寸的理论预测与实验结果吻合。其次,把爆轰胞格尺寸作为中间特征参数并结合Lee的表面积能量模型,提出可以预测临界起爆能量的定量模型,并得出C2H4-O2混合气体直接起爆的临界起爆能量与初始压力和化学当量比的参量拟合关系分别为Ec=0.332(p1/p0)-2.017和Ec=exp[3.951(φ-1.401)2-1.9]。

C_2H_2-2.5O_2-Ar混合气体临界管径和爆轰胞格及临界能量的实验研究

建立了C2H2-2.5O2-Ar混合气体爆轰临界管径的测试系统,其中高压电火花作为起爆源.首先分别测定了C2H2-2.5O2,C2H2-2.5O2-50%Ar,C2H2-2.5O2-70%Ar三种混合气体在不同初始压力下的爆轰临界管径.结果表明:随着氩气稀释浓度的提高,在管道直径相同的条件下,可形成球形爆轰的临界压力增加,表明物质的爆轰敏感性降低.进一步探究各种物质临界管径与爆轰胞格的关系,得到了三种物质临界管径与胞格宽度的比例系数.最后分析了三种物质的临界管径和直接起爆的临界能量的关联性,并与Lee表面积能量模型对比,实验结果与理论模型基本吻合,得出C2H2-2.5O2-Ar混合气体爆轰临界管径与临界起爆能量之间的关系为Ec=16-1πρ0v2CJIdc3.

在动力实验中开展汽油燃烧过程实验教学

在动力工程专业本科生实验教学中,学生通过台架实验掌握汽油发动机的动力性、经济性、常规排放物测试以及缸压曲线的相关知识,但缺少对发动机工作时汽油基本燃烧过程的认知。为此,开发了定容燃烧弹实验系统,通过数字示波器及各类传感器来研究燃料燃烧过程中点火能量、放热量和压力曲线等特性,并结合纹影成像系统动态了解火焰传播过程。

国外大型锅炉燃烧设备评介

文章比较全面地综述了当前国外大型锅炉燃烧设备的现状与发展,着重闸述了有关炉型、燃烧器型式与布置、炉膛热力特性以及运行的问题,并提出了若干看法。

NASA液氧甲烷集成推进系统热真空试验

为降低液氧/甲烷空间推进系统未来应用的技术风险,NASA先后实施了多个研究计划,持续不断地提升液氧/甲烷空间推进技术的成熟度水平。低温推进系统集成试验平台(ICPTA)顺利在梅溪试验站空间推进热真空舱内完成一系列热真空模拟环境下的集成热试车,标志着NASA液氧/甲烷轨姿控一体化推进技术已经具备了在轨飞行验证试验的条件。介绍了ICPTA的研制背景,采用的液氧/甲烷轨姿控一体化推进系统的构成、冷氦加温增压方案和供应管路热控方案。重点讨论了ICPTA热真空模拟试验的具体情况,以及变推力主发动机、姿控动力系统和COP点火系统等核心组件的设计方案、涉及的主要技术问题与试验结果,其成果对于未来星球着陆器的先进低温推进系统的研制具有重要参考价值。

微油技术在320MW火电厂的应用

天津大港发电厂3、4号锅炉由意大利TOSI锅炉厂制造,采用美国燃烧工程公司技术及其许可证生产,亚临界参数、一次中间再热、单炉膛平衡通风。

V84．3型燃气轮机

Ｖ８４．３型燃气轮机据“ＧａｓＴｕｒｂｉｎｅＷｏｒｌｄ”１９９３年７—８月号报道，德国Ｓｉｅ。ｅｎｓ／ＫＷＵ（西门子／电站设备联合制造公司）制造的Ｖ８４．３燃机是供驱动发电机的６０ＨＺ燃机。它是西门子公司‘３’Ｖ系列先进发动机家族的成员，Ｖ８４．３是...

压电式天然气旋塞阀点火器的点火条件

根据燃气点火理论,结合燃气特性,分析了压电式旋塞阀点火器的点火条件及其用于天然气时较难点火的原因。

气氧/丙烷小推力发动机设计与实验

为适应小推力发动机无毒、无污染、高性能、低成本的发展趋势,设计了一种以气氧(GO2)/丙烷(C3H8)为推进剂的发动机.采用层板式头部喷注器、利用喷嘴间隙实现电火花点火的独特点火方案、通过边区喷嘴进行气膜冷却,同时设计了发动机实验系统并开展了初步实验研究.实验结果表明:实验系统设计合理;发动机点火方案可靠、燃烧稳定、热防护效果良好,为进一步的研究奠定了基础.