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Effects of different combustion modes on the thermal efficiency and emissions of a diesel pilot-ignited natural gas engine under low-medium loads 被引量:1
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作者 JIN Shou-ying LI Jin-ze +2 位作者 ZI Zhen-yuan LIU Ya-long WU Bin-yang 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第7期2213-2224,共12页
Research on dual-fuel(DF)engines has become increasingly important as engine manufacturers seek to reduce carbon dioxide emissions.There are significant advantages of using diesel pilot-ignited natural gas engines as ... Research on dual-fuel(DF)engines has become increasingly important as engine manufacturers seek to reduce carbon dioxide emissions.There are significant advantages of using diesel pilot-ignited natural gas engines as DF engines.However,different combustion modes exist due to variations in the formation of the mixture.This research used a simulation model and numerical simulations to explore the combustion characteristics of high-pressure direct injection(HPDI),partially premixed compression ignition(PPCI),and double pilot injection premixed compression ignition(DPPCI)combustion modes under a low-medium load.The results revealed that the DPPCI combustion mode provides higher gross indicated thermal efficiency and more acceptable total hydrocarbon(THC)emission levels than the other modes.Due to its relatively good performance,an experimental study was conducted on the DPPCI mode engine to evaluate the impact of the diesel dual-injection strategy on the combustion process.In the DPPCI mode,a delay in the second pilot ignition injection time increased THC emissions(a maximum value of 4.27g/(kW·h)),decreased the emission of nitrogen oxides(a maximum value of 7.64 g/(kW·h)),increased and then subsequently decreased the gross indicated thermal efficiency values,which reached 50.4%under low-medium loads. 展开更多
关键词 diesel pilot-ignited natural gas engine direct injection of natural gas combustion mode thermal efficiency EMISSIONS
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A Numerical Investigation on the Effects of Intake Swirl and Mixture Stratification on Combustion Characteristics in a Natural-Gas/Diesel Dual-Fuel Marine Engine 被引量:3
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作者 YE Ying LIU Haifeng +6 位作者 LI Jingrui LIU Teng DONG Jingjin LIU Bo WU Chaohui YUE Zongyu YAO Mingfa 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期414-426,共13页
Natural gas/diesel dual-fuel combustion strategy has a great potential to reduce emissions for marine engines while the high fuel consumption is the major problem.Pre-chamber system is commonly employed as the ignitio... Natural gas/diesel dual-fuel combustion strategy has a great potential to reduce emissions for marine engines while the high fuel consumption is the major problem.Pre-chamber system is commonly employed as the ignition system on large-bore dual-fuel marine engines especially under lean-burn condition,due to its advanced ignition stability and engine efficiency.However,the ignition and combustion mechanism in such dual-fuel pre-chamber engine is still unclear and the effects of in-cylinder swirl flow and mixture stratification on combustion require further investigation specifically.This paper numerically studied the detailed ignition mechanism and combustion process in a marine engine equipped with a pre-chamber ignition system,and revealed the flame development process in main chamber.Moreover,the effects of mixture stratification and swirl ratio on the combustion rate and further engine thermal efficiency are investigated under decoupled condition.The results mainly show that the jet flame develops along the pre-chamber orifice centerline at the initial stage and premixed combustion play an important role,while after that,heat release zone only exist at flame surface,and premixed flame propagation controls the combustion process.In addition,with higher swirl ratio the combustion rate increases significantly due to the wider ignition area.Mixture stratification degree plays a role in accelerating the combustion,either too high or too low stratification degree reduce the combustion rate,while a moderate stratification increases the combustion rate.And appropriate stratification degree by verifying the gas injection parameters can reduce fuel consumption in 0.3%. 展开更多
关键词 natural-gas/diesel dual fuel marine engine swirl ratio mixture stratification combustion control
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Investigating the Effects of Eichhornia Crassipes Biodiesel and Liquefied Petroleum Gas on the Performance and Emissions of a Dual-Fuel Engine
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作者 Hawraa S.Mohammed Mahmoud A.Mashkour 《Fluid Dynamics & Materials Processing》 EI 2023年第9期2329-2343,共15页
This study considers the effect of Eichhornia Crassipes Biodiesel(ECB)blends on the performances,combustion,and emission characteristics of a direct injection compression ignition engine operated in a dual-fuel mode(D... This study considers the effect of Eichhornia Crassipes Biodiesel(ECB)blends on the performances,combustion,and emission characteristics of a direct injection compression ignition engine operated in a dual-fuel mode(DFM)and equipped with an Exhaust gas recirculation technique(EGR).In particular,a single-cylinder,four-stroke,water-cooled diesel engine was utilized and four modes of fuel operation were considered:mode I,the engine operated with an ordinary diesel fuel;mode II,the engine operated with the addition of 2.4 L/min of lique-fied petroleum gas(LPG)and 20%EGR;mode III,20%ECB with 2.4 L/min LPG and 20%EGR;mode IV,40%ECB with 2.4 L/min LPG and 20%EGR.The operation conditions were constant engine speed(1500 rpm),var-iation of load(25%,50%,75%,and 100%),full load,with a compression ratio of 18,and a time injection of 23°BTDC(Before top died center).With regard to engine emissions,carbon dioxide(CO_(2)),carbon monoxide(CO),hydrocarbons(UHC),and nitrogen oxide(NOX)were measured using a gas analyzer.The smoke opacity was measured using an OPABOX smoke meter.By comparing the results related to the different modes with mode I at full load,the BTE(Brake thermal efficiency)increased by 20.17%,11.45%,and 12.66%with modes II,III,and IV,respectively.In comparison to the results for mode II,the BTE decreased due to the combustion of ECB blends by 7.26%and 6.24%for mode III and mode IV,respectively,at full load.In comparison to mode II,the Brake specific energy consumption(BSEC)increased with the ECB substitution.With ECB blends,there is a noticeable decrease in the CO,CO_(2),and UHC emissions at a partial load.Furthermore,the 20%ECB has no effect on CO emissions at full load.For modes II and IV,the CO_(2)increased by 33.33%and 19%,respectively,while the UHC emissions were reduced by 14.49%for mode III and 26.08%for mode IV.The smoke of mode III was lower by 7.21%,but for mode IV,it was higher by 12.37%.In addition,with mode III and mode IV,the NOx emissions increased by 30.50%and 18.80%,respectively. 展开更多
关键词 Eichhornia Crassipes Biodiesel dual-fuel engine liquefied petroleum gas combustion diesel engine brake thermal efficiency
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喷油位置对柴油转子发动机分层混合气形成的影响研究 被引量:1
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作者 陈伟 杨旭 +2 位作者 余诗武 左青松 朱国辉 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2023年第3期1-7,共7页
柴油转子发动机采用缸内直喷加引燃点火的运行方式,其混合气形成对后续燃烧过程具有重要的影响。基于实验验证的三维动态数值仿真模型,研究了喷油位置对燃烧室内燃料分层规律的影响,分析了五组不同喷油位置下燃烧室内燃料的浓度、质量... 柴油转子发动机采用缸内直喷加引燃点火的运行方式,其混合气形成对后续燃烧过程具有重要的影响。基于实验验证的三维动态数值仿真模型,研究了喷油位置对燃烧室内燃料分层规律的影响,分析了五组不同喷油位置下燃烧室内燃料的浓度、质量分数、蒸发量等信息的变化规律。研究结果表明:改变喷油位置,缸内平均压力和平均温度的变化均较小,但是燃烧室内和点火腔附近的燃料分布规律和质量分数变化明显。当采用较远的喷油位置,即远离点火腔时,燃烧室内分层混合气的分布位置和浓度较合理,点火腔周边的燃料浓度较适中。结合转子发动机向前的火焰传播特性,喷油位置为35 mm、40 mm和45 mm是优选的方案,其混合气分布更理想。为缸内直喷液体燃料转子发动机可燃混合气组织提供一些理论参考。 展开更多
关键词 柴油转子发动机 混合气形成 燃料分层 喷油位置
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喷射策略对直喷氢气发动机燃烧与排放的影响 被引量:1
5
作者 涂展飞 王毅 +2 位作者 邢孔钊 肖刚 黄豪中 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第2期341-351,共11页
为了提高缸内直喷氢气发动机的热效率,利用三维软件CONVERGE建立氢气发动机单缸仿真模型,分析了不同喷射策略对缸内混合气形成、燃烧与排放的影响。结果表明:随着喷射压力的增大,喷射持续时间缩短,喷氢持续期内湍动能增大,有利于提高混... 为了提高缸内直喷氢气发动机的热效率,利用三维软件CONVERGE建立氢气发动机单缸仿真模型,分析了不同喷射策略对缸内混合气形成、燃烧与排放的影响。结果表明:随着喷射压力的增大,喷射持续时间缩短,喷氢持续期内湍动能增大,有利于提高混合气均匀性,但喷氢结束后缸内湍动能迅速衰减,对混合气的混合影响作用变小。喷射压力为4 MPa时,缸内形成的分层混合气促进了燃烧进行,使CA50更接近压缩上止点,热效率增大,但升高的燃烧温度使得NO_(x)排放增加。随着喷射正时延迟,混合时间缩短,均匀性呈现下降趋势,利用活塞顶部凹坑可提高混合气均匀性,上止点前100°CA时热效率提高,延迟至上止点前80°CA,均匀性过低,缸壁聚集大量浓混合气使传热损失增加,热效率降低。 展开更多
关键词 直喷氢气发动机 混合气形成 喷射策略 燃烧 NO_(x)排放
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激光诱导荧光法研究柴油机新概念燃烧中的喷雾混合过程 被引量:11
6
作者 汪洋 谢辉 +3 位作者 苏万华 赵昌朴 余皎 林铁坚 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2002年第4期338-341,共4页
建立了一套基于激光诱导荧光法的光学试验装置 ,用高压共轨式电控喷射器喷射燃油 ,其喷射压力达 12 0MPa。此喷射器能在微机控制下实现预喷射和分段喷射。定容燃烧弹预先充上气体 ,其主要成分是氮气 ,还有一部分是乙炔和氧的混合气。在... 建立了一套基于激光诱导荧光法的光学试验装置 ,用高压共轨式电控喷射器喷射燃油 ,其喷射压力达 12 0MPa。此喷射器能在微机控制下实现预喷射和分段喷射。定容燃烧弹预先充上气体 ,其主要成分是氮气 ,还有一部分是乙炔和氧的混合气。在燃油喷射之前 ,点燃乙炔和氧的混合气 ,使燃烧室内的压力上升至 6 MPa,温度上升至10 0 0 K。试验结果与前期的气体射流模拟结果吻合 ,在燃烧室壁面设置限流沿后 ,所产生的二次射流可以形成稀薄的混合气区。因此 ,使用限流沿的新概念混合气形成过程有望用于降低柴油机的碳烟和 NOx 展开更多
关键词 激光诱导荧光法 柴油机 燃烧 喷雾混合过程
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柴油机燃用柴油-甲醇-水复合乳化燃料的研究 被引量:29
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作者 傅茂林 李海林 +3 位作者 王海 段家修 陈丽娟 盛世承 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期101-109,共9页
本文介绍柴油机燃用柴油-甲醇-水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比,分析了燃用不同配比的复合乳化燃... 本文介绍柴油机燃用柴油-甲醇-水复合乳化燃料的研究。采用自行研制的复合型乳化剂、使用机械搅拌分步乳化法和超声乳化法配制了多种配比的复合乳化燃料。通过台架试验得出了复合乳化燃料的最佳配比,分析了燃用不同配比的复合乳化燃料对柴油机的经济性、动力性、燃烧过程和排放特性的影响;使用全气缸取样系统研究了柴油机燃用不同燃料时缸内微粒生成历程。试验表明,燃用复合乳化燃料时缸内微粒生成量大幅度减少,下降值最大可达40.7%,首次以实验手段揭示了柴油机燃用乳化燃料时烟度降低的关键原因。试验也表明,这种复合乳化燃料具有乳化剂用量少、稳定性好的特点;ZH190W型柴油机燃用D85M7.5W7.5复合乳化燃料时获得了满意的性能. 展开更多
关键词 柴油机 柴油 甲醇 水复合乳化燃料 燃烧过程
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高原环境对柴油机燃烧过程影响的仿真研究 被引量:32
8
作者 高荣刚 李国岫 +1 位作者 虞育松 李洪萌 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1448-1454,共7页
为分析高原环境下柴油机性能下降的原因,应用CFD软件FIRE对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。建立了描述缸内油气混合过程的中间参数,在此基础上定量分析了高原环境对柴油机缸内油气混合过程的影响。着重通过对燃烧放... 为分析高原环境下柴油机性能下降的原因,应用CFD软件FIRE对不同海拔条件下柴油机燃烧过程进行了三维仿真研究。建立了描述缸内油气混合过程的中间参数,在此基础上定量分析了高原环境对柴油机缸内油气混合过程的影响。着重通过对燃烧放热规律的分析,研究了高原环境对柴油机燃烧过程的影响。结果表明:高原环境下燃烧室近壁面处易形成较浓混合气,燃油附壁较多,燃烧室中心区域空气利用率降低;燃烧后期,高原环境下柴油机缸内仍有大量浓混合气存在,且分布较集中,燃油质量分数均方差大;随着海拔的升高,燃烧中后期缸内高温区域中心逐渐向燃烧室侧壁移动,附壁燃烧严重,凹坑及余隙处易形成油气堆积,促使燃烧恶化;高原环境对柴油机预混燃烧的影响并不明显,但随着海拔的升高,扩散燃烧放热率逐渐降低,燃烧持续期大幅增加,导致严重的后燃。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 高原环境 油气混合 燃烧过程
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柴油机瞬变过程烟度排放的劣变分析 被引量:8
9
作者 田径 刘忠长 +1 位作者 许允 张龙平 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期125-134,共10页
在一台增压中冷高压共轨柴油机上进行了恒转速增转矩典型瞬变工况下烟度劣变的成因分析,并确定了适用于瞬变工况劣变性能分析的评价参数.研究结果表明:瞬变过程烟度峰值较稳态工况恶化了17.5倍,供油量、转矩和进气量的滞后程度依次增大... 在一台增压中冷高压共轨柴油机上进行了恒转速增转矩典型瞬变工况下烟度劣变的成因分析,并确定了适用于瞬变工况劣变性能分析的评价参数.研究结果表明:瞬变过程烟度峰值较稳态工况恶化了17.5倍,供油量、转矩和进气量的滞后程度依次增大,而减小发动机加载率、增大加载起始点负荷或减小恒定转速均有助于改善发动机瞬变性能劣化程度;表观上供油和供气速率不匹配、低燃烧速率和燃烧相位滞后造成的燃烧劣变在缸内物理场中可以归因于缸内油气混合气驱动能量的不足;与稳态工况相比,瞬态工况的燃烧反应基团在φ-T图碳烟(soot)生成岛中更大的体积比例和更长的停留时间导致缸内局部浓混合气比例增大;缸内油气混合状态与soot生成量呈现出显著的相关性,是造成soot排放恶化的主要原因. 展开更多
关键词 柴油机 瞬变过程 油气混合 燃烧劣变 烟度
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车用CNG/柴油双燃料发动机试验研究 被引量:4
10
作者 潘志翔 罗齐江 +2 位作者 张新塘 李格升 叶林 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2001年第2期187-190,共4页
介绍 61 1 0型车用柴油机改装成 CNG/柴油双燃料发动机后其燃料供给系统的有关情况 ,并对此双燃料发动机的性能进行了试验研究分析 .试验研究结果表明 ,由型板控制的 CNG调节阀(负荷调节器 )控制精确 ,能保证发动机在各种工况下 ,双燃... 介绍 61 1 0型车用柴油机改装成 CNG/柴油双燃料发动机后其燃料供给系统的有关情况 ,并对此双燃料发动机的性能进行了试验研究分析 .试验研究结果表明 ,由型板控制的 CNG调节阀(负荷调节器 )控制精确 ,能保证发动机在各种工况下 ,双燃料达到最佳的使用效果 ,并能使发动机的全负荷碳烟排放和自由加速烟度均下降 5 0 %以上 ,平均能耗下降超过 3% ,并且动力性能没有下降 .该系统具有良好的可操作性、安全性和可靠性 . 展开更多
关键词 柴油机 掺烧 CNG供给系统
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燃烧室形状对直喷式柴油机燃烧过程影响的仿真研究 被引量:4
11
作者 高莹 杨成 +2 位作者 李书华 陈长军 李君 《车用发动机》 北大核心 2012年第4期80-84,共5页
利用CFD模拟软件Fire模拟研究了柴油机不同径深比的缩口形燃烧室对缸内混合气形成、燃烧过程和排放物形成的影响。研究结果表明:三维仿真模拟缸内压力和放热率曲线与试验值基本一致;SF5型燃烧室喷雾贯穿距长,喷雾碰壁早,燃油蒸气反弹使... 利用CFD模拟软件Fire模拟研究了柴油机不同径深比的缩口形燃烧室对缸内混合气形成、燃烧过程和排放物形成的影响。研究结果表明:三维仿真模拟缸内压力和放热率曲线与试验值基本一致;SF5型燃烧室喷雾贯穿距长,喷雾碰壁早,燃油蒸气反弹使得喷雾分布不均匀,局部出现缺氧,炭烟排放较高;SF5型燃烧室缸内混合气混合良好,燃烧完全,缸内温度较高,NOx生成量大,可以采取推迟喷油的方式降低缸内燃烧温度,从而降低NOx排放。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧室 几何形状 数值模拟 燃烧过程 混合气形成
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直喷式柴油发动机缸内三维温度场的计算与试验 被引量:5
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作者 刘永峰 张幽彤 +1 位作者 秦建军 PETERS Nobert 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期196-201,共6页
为计算直喷式柴油发动机缸内燃烧温度,提出利用理想混合比质量分数空间来计算缸内温度场。通过引入混合比质量分数基本概念,推导出各种组分与混合比质量分数的关系。通过引入小火焰的假设,分析典型非预混合小火焰结构,推导出绝热状况下... 为计算直喷式柴油发动机缸内燃烧温度,提出利用理想混合比质量分数空间来计算缸内温度场。通过引入混合比质量分数基本概念,推导出各种组分与混合比质量分数的关系。通过引入小火焰的假设,分析典型非预混合小火焰结构,推导出绝热状况下缸内温度与混合比质量分数的关系。在理想混合比质量分数空间坐标系下建立新的温度输运方程,提供一种将湍流化学反应场和湍流运动场分离开的方法。经过一系列参数的输入,计算出缸内温度与扩散尺度速率关系,缸内温度与混合比质量分数关系以及缸内火焰温度分布,试验验证了计算结果。为计算直喷式柴油发动机缸内燃烧温度以及污染物成分提供新的计算方法。 展开更多
关键词 直喷式柴油发动机 小火焰假设 湍流燃烧 混合比质量分数
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柴油机HCCI燃烧的均质混合气制备 被引量:6
13
作者 李棠 李理光 《汽车技术》 北大核心 2004年第5期14-19,共6页
介绍了均质充量压缩着火燃烧的概念、优缺点及其良好的发展前途与当前面临的困难。分析了HCCI混合气制备的重要性,总结了柴油机HCCI混合气制备的典型方法和成功经验,并分析了混合气制备对HCCI燃烧排放、着火相位的控制以及功率输出的影... 介绍了均质充量压缩着火燃烧的概念、优缺点及其良好的发展前途与当前面临的困难。分析了HCCI混合气制备的重要性,总结了柴油机HCCI混合气制备的典型方法和成功经验,并分析了混合气制备对HCCI燃烧排放、着火相位的控制以及功率输出的影响,探讨并展望了HCCI混合气制备的可能发展方向。 展开更多
关键词 汽车工程 柴油发动机 混合气形成 燃烧性能 着火相位控制
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汽柴油混合燃料的混合比例对燃烧特性影响可视化研究 被引量:2
14
作者 高永利 刘福水 +3 位作者 何旭 张小玉 李向荣 尚勇 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期73-77,共5页
在一台电控高压共轨光学发动机上,利用高速摄影机和缸压数据采集系统,研究不同比例的汽柴油混合燃料缸内直喷对发动机燃烧特性的影响。研究结果表明:随着汽油比例的增加,汽柴油混合燃料的滞燃期和燃烧持续期增加,燃烧瞬时放热率、缸压... 在一台电控高压共轨光学发动机上,利用高速摄影机和缸压数据采集系统,研究不同比例的汽柴油混合燃料缸内直喷对发动机燃烧特性的影响。研究结果表明:随着汽油比例的增加,汽柴油混合燃料的滞燃期和燃烧持续期增加,燃烧瞬时放热率、缸压峰值降低,峰值出现时刻均推迟,着火点亮度降低,着火点面积增大,燃烧火焰亮度降低,出现大范围蓝焰。 展开更多
关键词 内燃机 汽柴油混合燃料 燃烧特性 光学发动机 可视化
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甲醇预混合气F-T柴油引燃模式下发动机燃烧特性研究 被引量:5
15
作者 苏志伟 朱建军 +3 位作者 安俏俏 高聪慧 韩卫 王乐 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期36-41,共6页
为了提高甲醇在能量转化效率方面的优势,在一台CY25TQ型柴油机上,利用F-T柴油和煤基甲醇研究了甲醇占能比、F-T柴油喷油时刻对甲醇预混合气F-T柴油引燃燃烧方式下发动机燃烧特性的影响。试验结果表明:甲醇占能比增加,此燃烧方式滞燃期... 为了提高甲醇在能量转化效率方面的优势,在一台CY25TQ型柴油机上,利用F-T柴油和煤基甲醇研究了甲醇占能比、F-T柴油喷油时刻对甲醇预混合气F-T柴油引燃燃烧方式下发动机燃烧特性的影响。试验结果表明:甲醇占能比增加,此燃烧方式滞燃期、持续期波动较大。在平均有效压力为0.45MPa下,缸内最大压力、瞬时放热率峰值、最大压力升率明显降低,最大降幅分别为26.40%、59.25%和58.00%。高负荷时,不同甲醇占能比下F-T柴油喷射时刻调整,能促进压升率进一步降低。与原柴油机扩散燃烧方式相比,虽然采用引燃喷射的双燃料发动机在中低负荷时的有效热效率有所降低,但是随着负荷增加,高负荷下的热效率比原柴油机高,最大提高了17.14%。 展开更多
关键词 内燃机 甲醇空气预混合气 F-T柴油引燃 F-T柴油喷油时刻 甲醇占能比 燃烧特性
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双对置二冲程柴油机高原环境燃烧过程的模拟研究 被引量:2
16
作者 张磊 苏铁熊 +3 位作者 冯云鹏 马富康 张艳岗 曹斯琦 《车用发动机》 北大核心 2019年第1期58-63,71,共7页
为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对... 为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究。通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响。通过对燃烧特征参数的分析,研究高原环境对OPOC二冲程柴油机燃烧过程的影响以及对OPOC二冲程柴油机性能的影响。结果表明:高原环境下,OPOC二冲程柴油机缸内平均压力下降,平均温度升高,燃烧过程恶化,燃油消耗率增加,Soot排放显著增加,而NO_x排放下降不明显。 展开更多
关键词 对置活塞对置气缸(OPOC)柴油机 二冲程柴油机 高原环境 混合气形成 燃烧过程 数值模拟
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压缩天然气缸内直喷发动机喷射方式对混合气形成及燃烧特性影响的模拟 被引量:4
17
作者 江涛 林学东 +1 位作者 李德刚 顾静静 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期735-743,共9页
利用FIRE软件仿真分析了将压缩天然气(CNG)燃料按不同喷射方式直接喷入气缸时对微观物理场及火焰传播机理和NO生成规律的影响。结果表明:CNG燃料的混合气形成机理取决于其喷入气缸后相对缸内空气的分离速度,喷射时刻通过控制喷射过程中... 利用FIRE软件仿真分析了将压缩天然气(CNG)燃料按不同喷射方式直接喷入气缸时对微观物理场及火焰传播机理和NO生成规律的影响。结果表明:CNG燃料的混合气形成机理取决于其喷入气缸后相对缸内空气的分离速度,喷射时刻通过控制喷射过程中向气缸喷入的动能来抑制天然气相对空气的分离速度,从而决定浓度场的分布;当早期喷射时缸内易形成上浓下稀的浓度分布,晚喷射时则易形成下浓上稀的混合气;NO的生成速率取决于当时当地的一定的混合气浓度和温度,当当量比或温度偏离某一范围时NO生成速率几乎为零;而NO的最终生成量取决于NO的生成速率、生成区域面积的大小以及生成反应持续时间。 展开更多
关键词 动力机械与工程 压缩天然气直喷发动机 喷射方式 混合气形成机理 燃烧特性
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一种新的小缸径柴油机单孔直喷燃烧系统的研究 被引量:1
18
作者 苏万华 沈颖刚 +3 位作者 刘应龙 施启赢 黄叶舟 毛永锋 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期244-251,共8页
小缸径柴油机燃烧系统直喷化已经成为发展趋势,但仍面临实现柔和运行及降低有害排放产物的难题。燃烧室周边混合式燃烧系统具有工作柔和、变速适应性好等优点,但由于形成较多的壁面面膜,而使燃烧速率低,HC和微粒排放品质差。为此... 小缸径柴油机燃烧系统直喷化已经成为发展趋势,但仍面临实现柔和运行及降低有害排放产物的难题。燃烧室周边混合式燃烧系统具有工作柔和、变速适应性好等优点,但由于形成较多的壁面面膜,而使燃烧速率低,HC和微粒排放品质差。为此,本文研究了旋转流场中轴针喷嘴油束扩展与混合的特性,提出了利用油束控生效应加这混合,改善燃烧过区的概念。在S195涡流室柴油机基础上设计了一种新的单孔直喷式燃烧系统。研究结果表明,该系统具有节油,工作柔和和低排放等优点,可以成为实用的小缸径直喷式燃烧系统。 展开更多
关键词 柴油机 燃烧系统 混合气 直接喷射 燃烧室
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喷射持续期对大功率气体机影响规律分析 被引量:2
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作者 纪少波 季魁玉 +2 位作者 程勇 刘宝同 李新海 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期344-348,402,共6页
研究了大功率气体机采用进气道多点顺序喷射方式时,喷射持续期对缸内混合气形成及燃烧性能的影响规律。通过数值解析的方法研究了采用单管结构及双管结构进气对混合气形成过程的影响,在此基础上确定了采用双管结构喷射燃气。在发动机标... 研究了大功率气体机采用进气道多点顺序喷射方式时,喷射持续期对缸内混合气形成及燃烧性能的影响规律。通过数值解析的方法研究了采用单管结构及双管结构进气对混合气形成过程的影响,在此基础上确定了采用双管结构喷射燃气。在发动机标定工况,保证其它条件一致的条件下,通过数值解析及燃烧测试分析的方法对比了5种不同喷射持续期对缸内混合气形成及循环变动率的影响规律。这5种喷射持续期的喷射起始时刻均为进气上止点后40°,此时排气门接近全关,不存在燃气直接进入排气管的情况;另外活塞运动速度快,进气具有较强的扰动能量,有助于促进燃气与空气的混合。数值解析及实验测试结果表明,对于研究用发动机在实验工况下,当喷射持续期从5 ms增加到10 ms时,由于能够充分利用进气扰动的能量改善混合气的形成,有效降低了循环变动率;随着喷射持续期的继续增加,当喷射持续期为12 ms或15 ms时,后期喷射的燃气由于此时进气流速降低无法进入缸内,部分燃气滞留进气道,减少了可燃混合气的燃气,形成的混合气偏稀,反而不利于缸内燃烧过程的进行。 展开更多
关键词 大功率气体机 多点喷射 喷射持续期 混合气形成 燃烧性能
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PFI氢内燃机的氢-空气混合特性 被引量:8
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作者 段俊法 刘福水 孙柏刚 《车用发动机》 北大核心 2014年第3期29-32,共4页
以1台4缸进气道燃料喷射内燃机为基础,建立了包含进气管道和气缸的氢内燃机进气系统三维仿真模型。提出用混合气不均匀性系数来评价氢-空气混合状况,仿真研究了氢内燃机边界条件下的进气气流运动规律和混合过程,发现氢-空气混合状况主... 以1台4缸进气道燃料喷射内燃机为基础,建立了包含进气管道和气缸的氢内燃机进气系统三维仿真模型。提出用混合气不均匀性系数来评价氢-空气混合状况,仿真研究了氢内燃机边界条件下的进气气流运动规律和混合过程,发现氢-空气混合状况主要取决于气流的搬运作用和扩散面积。探讨了氢气喷射相位和喷射压力对氢-空气混合速度和混合均匀性的影响,并以不均匀性系数为指标优化了PFI氢内燃机不同转速和当量比下的喷射相位与喷射压力。 展开更多
关键词 氢内燃机 进气道燃料喷射 混合气形成 均匀性 喷射相位
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