进气湿度对氢气循环泵循环性能影响实验研究

氢气循环泵是氢燃料电池系统的关键零部件之一,其循环性能受到多种因素的影响。本文通过实验手段,对旋涡式氢气循环泵进行了实验测试,分析了进气湿度对旋涡泵循环流量、压升和功耗等特性的影响。研究发现,氢气循环泵的功耗与压升成正相关。相同压升下湿气体工况的氢泵功耗略大于干气体工况的氢泵功耗,最大差值不超过40W。相同氢气流量下,进气湿度较高时氢气能获得更大的压升,氢气循环泵功耗相比干气体工况下更大。干气体工况条件下氢气循环泵循环流量随压升变化的斜率较大:压升较低时,干气体循环流量大于湿气体循环流量,压升较高时,干气体循环流量小于湿气体循环流量。

进气湿度对质子交换膜燃料电池输出性能的影响

为探明进气湿度对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)输出性能的影响,基于COMSOL Multiphysics和Matlab平台搭建PEMFC分析模型,得到PEMFC的极化曲线,并对其输出性能进行分析。研究结果表明:增加进气湿度有助于改善质子交换膜的水含量和电导率,降低欧姆阻抗,提高电池的输出电压和功率,有助于理解进气湿度对燃料电池输出性能的影响规律,对PEMFC的实际应用有指导意义。

进气湿度对重型天然气发动机影响的试验研究

以满足国六排放标准的重型天然气发动机为研究对象,研究了进气湿度对天然气发动机性能和排放的影响。研究结果表明,进气湿度增加对天然气发动机性能和排放的影响体现在以下几个方面:燃烧恶化,缸内燃烧压力降低,CA50后移;发动机点火角需要提前以保证发动机正常运行;输出扭矩降低,气耗增加;NO_(x)排放下降,HC和CO排放呈现出上升趋势,但与HC和CO排放相比,对NO_(x)排放影响较大。

进气湿度对电控汽油机怠速排放特性的影响

本文分析了两台电控汽油机在正常怠速时尾气排放随进气湿度的变化关系。试验结果表明,汽油机进气温度和其他运行参数保持不变时,进气湿度对两台电控汽油机的怠速排放的影响有共同特点,即进气相对湿度从40%逐步增加到85%时,NOx的怠速排放下降明显,HC和CO的怠速排放都有所上升。其中,试验所用的帕萨特B5发动机进气湿度从40%上升到85%时,NOx的怠速排放下降了14.4%,而HC和CO的排放分别上升了4.6%和4.2%;另一台丰田2JZ―GE型发动机由于排放超标,只做定性分析,结果表明进气湿度对其怠速排放的影响特点与帕萨特发动机的相同。

柴油机NO_x排放对进气湿度的敏感性问题研究

为了研究稳定工况下柴油机的NO_x排放量与进气状态的关系,利用Minitab软件对欧洲稳态测试循环(European steady state cycle,ESC)中A、B、C转速的3个外特性点在不同湿度下NO_x的排放结果进行回归分析和线性拟合,定量分析柴油机NO_x排放对进气湿度的敏感性,探究在试验中通过合理地控制进气湿度以获得具有代表性的NO_x排放结果。NO_x最终排放结果虽然经过温湿度校正因子K_(H.D)的修正,但试验结果表明校正因子的修正作用有限。结果表明,NO_x排放和进气湿度两者之间呈现显著的负相关线性特性。

进气湿度对某船用柴油机NO_(X)排放结果的影响研究

大型船用柴油机试验台架上实现环境温湿度控制非常困难,在某大型船用柴油机排放试验过程中,发现进气相对湿度变化对排放参数NO_(X)的比排放量影响非常大。为此选取四个不同湿度的排放试验循环结果做比较分析,表明NO_(X)的湿度校正系数对结果进行了过度校正,导致校正后的NO_(X)比排放量随进气相对湿度增大而增大。

进气湿度对内燃机油清净性评定的影响

为了研究发动机进气湿度对清净性评定的影响,模拟了不同进气湿度对试验工况产生的影响。试验在标准的内燃机油清净性评定台架上进行,进气湿度由专门的湿度控制系统精确控制,选取不同的进气湿度点进行试验。试验结果表明:在其他参数恒定控制的条件下,随着进气湿度的变化,油耗和排温也随着有明显的变化,因此导致燃烧室内工质燃烧温度和压力的变化,这就必然影响到活塞表面沉积物的形成和沉积。通过这些有规律的变化可以得出这样的结论,不同的进气湿度对活塞的清净性会产生影响。

进气湿度对增压汽油发动机额定功率的影响

随着国家低碳节能减排的法规越来越严格,终端客户对车辆的性能和油耗也有更高的要求。汽车发动机技术在的飞速发展,现在GDI发动机技术日益成熟,逐渐成为发动机开发的主流技术之一,其对边界条件的要求也比较敏感,现通过一台2.0L涡轮增压发动机,探究进气湿度的变化对GDI发动机额定点实测功率的影响,当进气湿度增加后实测功率随湿度增加而下降,同一湿度下,点火角提前后会提高实测功率,并且会降低湿度变化所导致的实测功率变化幅值。

不同进气湿度PEMFC动态响应分析

质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作参数的影响最终要体现在对电池内传质过程的影响上。实验得到了在不同进气加湿程度下电池性能在启动工况中的变化,基于非稳态数学模型计算了不同阴极入口湿度下电池在负载渐变工况下膜内含水量和电流密度的瞬态响应,并与相应的实验工况进行了对比。

进气湿度对涡流管性能影响的实验研究

本文结合涡流管性能测试实验台,研究了进气湿度对涡流管性能的影响。测试了当进气压力分别为0.7MPa与0. 65MPa时,进气湿度对冷流率、冷端温度效应、制冷量、热端温度效应、制热量的影响。结果表明随着进气湿度的增加,涡流管的性能会下降,冷热两端的特性都会降低。但湿度小于30%时其损失较小,而大于40%时其分离效果下降明显。

两种工况下进气相对湿度对燃料电池性能影响的研究

为研究进气相对湿度对燃料电池在不同工况(工作温度为70℃,进气相对湿度为40%和100%)下的影响,提出了进气加湿效率(Inlet Humidification Efficiency,IHE)模型。该模型将燃料电池总的水含量分为两部分:外部进气加湿携带的水和内部电化学反应生成的水,由此推导出进气加湿效率公式。建立几何模型并划分计算网格,将进气加湿效率模型导入计算流体动力学软件(Fluent)中进行计算。建立燃料电池测试系统,对工作温度为70℃,进气相对湿度分别为40%和100%的工况进行了试验。对IHE模型、Fluent模型和试验值进行比较分析,结果表明:当电池工作温度为70℃,电流密度为350 m A/cm2,进气相对湿度为100%时,IHE模型精确度比Fluent模型提高了37.4%;当进气相对湿度为40%时,进气加湿效率为34%。

不同进气相对湿度下PEMFC进气加湿效率分析

为研究不同进气相对湿度下PEMFC的加湿效率,提出了进气加湿效率(IHE)模型。该模型认为燃料电池中的水由两部分组成,并推导出进气加湿效率计算公式。建立几何模型并划分计算网格,将IHE模型导入Fluent中进行计算。建立燃料电池测试系统,对工作温度为70℃,进气相对湿度分别为55%和85%的工况进行了实验。并比较分析了Fluent模型、IHE模型和实验值,结果表明:工作温度为70℃,进气相对湿度为55%,电流密度为350 mA/cm2时,IHE模型精确度比Fluent模型提高15%;在进气相对湿度为55%时,电池进气加湿效率达到52%。

进气条件对不同柴油机NOx排放影响的试验

在发动机台架上,使用不同后处理系统的发动机进行了ESC、WHSC和WHTC等不同循环工况的排放试验,研究了进气温度和进气湿度等因素对发动机NOx排放的影响规律。研究结果表明,无论是WHSC还是热态WHTC循环工况,随着进气湿度的增加,催化剂前NOx排放略有降低,经过NOx修正系数的调整后,修正后的催化剂前NOx排放基本保持不变。国六柴油机催化剂后的NOx排放随着进气湿度和进气温度的增加而有逐渐降低的趋势,但是幅度很小。国六柴油机的后处理系统形成闭环控制,SCR对NOx的转化效率高,进气湿度对催化剂后NOx排放的影响较小。

发动机进气调节系统的研究与应用

从发动机试验建立标准进气的必要性入手,结合排放试验室的进气调节系统,分析了确定工艺误差的可行性,并介绍了发动机进气调节系统的设计思想及系统的运行情况,最终实现了发动机进气温度、进气压力、进气湿度三参数的标准状态调控目标。

基于模型的航空发动机湿度影响修正方法研究

深入分析了进气湿度对发动机性能影响机理,分别研究了进气湿度对气体热力学性质和部件特性相似规律的影响。基于叶轮机进出口截面换算流量湿度修正系数与临界状态换算流量湿度修正系数近似相等的原理,改进了部件特性湿度修正方法。利用所研究的湿度修正方法对原有部件级非线性模型进行改进,获得含有进气湿度修正功能的发动机仿真模型。利用国内外文献中提供的数据对模型进行验证,仿真结论表明模型具备较高的湿度修正精度。

湿度变化对GDI汽油机性能的影响

随着油耗法规和排放法规的日趋严格,市场对高效节能内燃机的需求越来越高,GDI汽油机独特的油气混合方式,热效率明显高于传统PFI汽油机,GDI汽油机逐渐成为汽车内燃机的开发主流之一。GDI汽油机在性能测试过程中,同一台发动机相同的测试设备,不同的进气湿度下,外特性有明显差异,本文选择一台2.0 L GDI汽油机进行不同湿度的外特性试验,探究湿度对GDI汽油机外特性的影响。

进气温度和湿度对汽油机怠速排放的影响

本文分析了电控汽油发动机在正常怠速时尾气排放分别与进气温度和湿度的变化关系,试验结果表明,进气湿度在42±2%的相对稳定的范围,进气温度从0℃到40℃间隔10℃的增加过程中,HC、NOX和CO三种排放污染物都是先减少后增加。HC在进气温度为0℃时排放最多,20℃时排放量最少,进气温度从0℃升高到20℃时,HC排放下降了7.9%;NOX在进气温度为40℃时排放量最多,20℃时排放量最少,进气温度从20℃升高到40℃时,NOX排放上升了5.1%;CO在进气温度为0℃排放最多,20℃和30℃时排放最低。汽油机进气温度和其他运行参数保持不变时,进气相对湿度从40%逐步增加到85%时,NOX的怠速排放下降明显,HC和CO的怠速排放都有所上升,试验所用的帕萨特B5发动机进气湿度从40%上升到85%时,NOX的怠速排放下降了14.4%,而HC和CO的排放分别上升了4.6%和4.2%。

不同温湿度对质子交换膜燃料电池性能的影响

为研究不同温湿度对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)性能的影响,提出了一个温湿度-电流(temperature and relative humidity-current,TRH-C)模型。该模型纳入阴阳极流道的水流量和膜水含量,揭示了电流阶跃变化条件下温湿度对电流密度分布和膜水含量分布的影响规律。根据实验单电池真实的流道构型,建立了简化的PEMFC几何模型并划分计算网格,将TRH-C模型耦合至多物理场计算软件COMSOL中;建立了PEMFC测试平台,对不同温湿度工况下的PEMFC进行了测试,PEMFC的运行温度为65℃和70℃、进气湿度为50%和75%;分析讨论了不同工况下的极化曲线、膜电流密度分布和膜水含量分布云图。研究结果显示:TRH-C模型对PEMFC输出性能的预测较为精准,其对电压和功率密度的相对误差在运行温度为70℃、进气湿度为50%、电流密度为0.018 A/cm2时最大,最大值分别为7.306%和8.837%;提升运行温度和进气湿度均有助于改善PEMFC的性能,运行温度升高,膜电流密度分布均匀性波动较小,膜水含量有轻微降低;进气湿度升高,膜电流密度分布更均匀,膜水含量升高。研究为优化进气策略控制以及提高输出性能提供了新的理论方法。

对船用低速柴油机NO_x修正系数的研究

通过对 MARPOL 公约附则 V I中 NOx 修正系数的研究表明 ,扫气空气温度属于可控制的进气参数 ,不需要出现在 NOx 修正系数公式中。作者研究认为进气温度、进气湿度和大气压力是三个重要影响因素 ,而将扫气空气温度与最高燃烧压力作为运行参数在 ISO状况下对 NOx 值进行修正则更为合理 ,并推导出了新的 NOx

增压发动机功率测试影响因素识别及控制

随着当今内燃机技术的发展,汽油增压发动机的应用已经越来越普及。增压发动机的性能测试也越来越多,某款增压发动机在台架性能试验中发现额定功率偏低,通过分析和验证,找出影响测试的主要因素,并对这些影响因素进行优化控制,从而降低台架因素对发动机测试功率的负面影响,提高性能测试结果,从而提高合格率。