涡轮引气对间冷回热涡扇发动机性能和排放的影响

通过引入涡轮冷却气流量预估模型和NO_x排放预估模型,进一步发展了间冷回热涡扇发动机计算模型和相应的仿真程序。数值分析了涡轮冷却用气引出位置和引气量对间冷回热涡扇发动机的性能和排放的影响。结果表明,从回热器冷端出口引气时,耗油率低于从高压压气机出口引气的情况;涡轮冷却技术提高即冷却用气量减少对降低耗油率有益;从回热器冷端出口引气对减少巡航状态NO_x排放有益;对NO_x排放量影响最大的是燃烧室技术水平。     

利用LNG冷(火用)的准零CO2排放循环探析

本文研究利用LNG冷(火用)来完善燃用它的热机性能,既提高了效率,又能回收用LNG燃料热机的唯一主要排放-CO2.这种系统的温度区间横跨大气温度,会有很多新的特点值得探索.作为前期研究,本文建议了两种新循环,分别基于Brayton循环与超临界Rankine循环,且分别适用于LNG超临界及亚临界汽化过程.文中对此两种循环进行了分析计算与讨论,说明建议是可行的,热机效率可达60%以上,且同时基本回收所有燃烧产生的CO2.     

某型航空涡轴发动机起动过程控制研究

针对涡轴发动机起动过程复杂的特点,提出了“跟踪-微分器”的二阶动态结构来对其加速过程进行控制;首先,在对涡轴发动机起动过程分析的基础上,给出了其起动控制逻辑;其次,通过对起动过程主燃油供油系统规律分析,给出了起动过程的供油计划,并采用“跟踪-微分器”的二阶动态结构来求取转速加速度;最后,对所研究的涡轴发动机起动过程控制规律进行了仿真验证;仿真结果表明,所设计的过程控制方法满足起动时限的要求,且不超温超转,达到了系统设计要求。     

火花点燃式发动机内燃烧不稳定性研究

为了发展高效、清洁的汽车发动机,需要进一步增大缸内压缩比。而压缩比的提高,使得敲缸现象无法规避。对于火花点火发动机,敲缸机理解释普遍接受的观点是末端混气自燃,但这种自燃如何能产生敲缸的机理尚不十分明确。为此,本研究以形成敲缸现象的最基本要素,即中心火花引燃的火焰面、末端壁面高压高温自燃区、两侧可反射压力波的壁面为物理模型,并基于详细化学反应机理和一维可压缩反应流模型,分别在热壁提前点火和末端混合气自燃模式下模拟得到氧燃料火花点燃式发动机的敲缸现象。本文分析了两种不同模式产生初始压力波的不同物理机制,并发现导致初始压力波被放大继而产生强敲缸现象的压力波和火焰的耦合作用机理。这样的耦合作用,使得火焰传播由扩散控制,转变为在敲缸发生时由扩散和压力波共同控制。     

MRC装置充注冷剂的变化对循环工况的影响

MRC装置充注冷剂的量改变后,会使系统的运行组分、压力及罐的液位发生变化,从而影响循环的运行工况,这对于装置的设计和操作运行均有重要的指导意义。通过建立运行组分与充注组分的平衡关系及MRC循环的工艺模拟,得到运行组分、压力及罐的液位与充注量及充注组分的关系。当系统运行组分中某一物质增加时,会由于气液相平衡导致相关联的另一物质在系统中含量的增加。所得结果对于系统工况的判断有参考价值。     

过量空气系数对氢内燃机冷起动燃烧及排放的影响

本文在一台1.6 L四缸进气道燃料喷射氢内燃机上,通过自主开发电子控制单元逐步调节氢气的喷射脉宽,试验研究了过量空气系数(λ)对氢内燃机冷起动燃烧与排放特性的影响。试验结果表明:当λ由1.54逐渐减小至0.72时,氢内燃机冷起动前6 s内,起动转速峰值逐渐升高,成功起动时间由2.4 s逐渐缩短至1.9 s,起动时间缩短了20.8%;相同循环数下,火焰发展期(θ_(0-10))和快速燃烧持续期(θ_(10-90))随λ的减小呈现逐渐缩短的变化趋势;NO_x排放呈现先小幅上升,而后逐渐降低的变化规律,冷起动前6 s内NO_x平均排放降低约84.4%,且在λ=1.41时NO_x排放峰值及平均排放均最高.此外,由于部分润滑油进入缸内参与燃烧而导致排放中会出现HC及CO污染物,且随λ的减小,HC及CO排放逐渐增加。     

甲醇裂解气对点燃式发动机性能影响研究

以一台点火式电控发动机为研究对象,采用废气余热制氢装置,研究了甲醇裂解气对点火式发动机性能的影响.研究表明:裂解气的稀燃范围十分宽泛,可实现稀薄燃烧;通过稀燃可使NOx排放较原汽油机降低90%,CO几乎接近零排放,而HC排放接近汽油.同时,稀燃也使裂解气发动机在保持原汽油机动力性的条件下,获得了较好的燃料经济性,容积替换比最小可以达到了1.48.该方法为实现甲醇高效清洁燃烧提供了切实可行的技术方案.     

冷等离子体放电区长度对爆震特性影响的实验研究

快速高效的起爆对脉冲爆震发动机工作特性的作用十分关键.文章以乙炔为燃料、空气为氧化剂,使用双爆震管研究冷等离子体和火花塞两种点火方式对起爆特性的影响规律.冷等离子体发生器采用自主设计产品,研究中通过改变冷等离子体放电区长度,测试爆震波的传播过程,给出了放电区体积大小对爆震特性的影响.实验结果表明:冷等离子体点火起爆特性明显优于火花塞;在基本保证放电功率不变时,放电区长度的变化对火焰传播时间、火焰传播速度、爆震波峰值压力影响不大.因此,在工程实践中,采用小区域放电能够减少冷等离子的体积且不影响起爆性能.      

电控发动机喷油脉宽的分析

本文介绍了利用喷油脉宽大小的变化来分析电控发动机电控系统、燃油供给等系统故障的一种方法,在汽车故障检测与诊断中有着广泛的应用。     

压缩空气蓄冷系统循环形式的选择

压缩空气蓄冷系统是一种新型的冷量储存系统.针对这种系统,本文研究了四种不同的循环实现形式.分析了这四种循环形式的制冷量、运行性能系数COP并对其进行了对比.结果表明:压缩空气蓄冷系统应用于室温条件下的制冷场合时,两级压缩、三级膨胀驱动蒸气压缩制冷系统相对于其他三种循环,运行性能较好;两级压缩、三级膨胀驱动空气压缩膨胀制冷循环,可以制取的制冷温度较广,适应变工况的能力较好,并且结构简单,也具有一定的优势.     

四气门汽油机缸内滚流运动对燃烧过程影响的研究

1引言近年来，四气门汽油机由于性能优越，已成为车用发动机的发展方向，而我国在这方面的研究和开发还没有开展。对其缸内空气运动的研究发现[1-4]：当两个进气门都打开时，缸内空气运动主要是绕与气缸轴线垂直方向旋转的滚流运动（Tumblemotion），与传统二气门发动机缸内形成的绕气缸轴线旋转的涡流运动（Swirlmotion）不同；它在压缩末期很容易破碎，大大增加了湍流强度，促进燃烧过程明显改善。但在低速时，由于进气速度下降，燃油在进气道蒸发和雾化变差，使燃烧过程恶化，发动机扭矩下降。为此，一些汽车公司采用在低速时将一个进气…     

四气门发动机可变涡流稀薄燃烧特性研究

本文研究了可变涡流对四气门发动机稀薄燃烧特性的影响情况。在稀薄燃烧情况下,发动机负荷大小对CO和HC排放的影响不大,对NOx排放的影响主要表现在对13～17空燃比范围内NOx排放的影响,负荷越大,NOx排放越大;对空燃比小于13或大于17以后的NOx排放影响较小。阀片位置对发动机排放特性的影响较小,对发动机的燃油经济性存在一定影响,这是因为不同阀片位置的进气涡流比不同所致,同时也表明较强的涡流运动对燃油经济性更有利。涡流运动在不同转速条件下对发动机燃油经济性的影响情况不同,它更有利于改善低速条件下的燃油经济性。     

柴油机醛酮污染物排放规律的试验研究

采用DNPH衍生法和液相色谱(HPLC)技术对生物柴油发动机排气中的羰基化合物(醛、酮)进行了捕集和分离测定,通过燃用BD100,BD50,BDO三种不同调合比例的生物柴油,测量了标定转速,不同负荷下的醛、酮污染物.在此基础上,分析了燃料组分、燃烧参数、排气温度等因素对醛、酮污染物排放的影响.结果表明,根据衍生剂与羰基...     

燃用天然气合成油增压柴油机特性研究

在一台增压中冷柴油机上分别燃用常规柴油与代用燃料天然气合成油(GTL),供油提前角分别设为上止点前9°和12°CA,对比研究了燃用这两种燃料的柴油机动力性、经济性、燃烧和排放特性.与柴油相比,燃用GTL的柴油机有效功率和转矩不变,有效燃油油耗率降低,有效热效率相当;GTL的最高燃烧压力和放热率峰值均略低,GTL的着火时刻、缸压和放热率峰值出现时刻均略晚,燃烧持续期略长;与柴油相比,在试验工况下GTL平均降低了16.6%HC、14.5%CO、15.7%碳烟和15.1%NOx排放.试验结果显示GTL是一种有潜力的低排放代用燃料.     

燃油喷射参数对共轨柴油机性能的影响规律

利用 INCA 标定系统工具,在一台 CA6DL2-35E3 高压共轨重型柴油机原预、主喷欧 3 喷油 MAP 上进行了基于单次喷射(去除预喷)及三段喷射(增设后喷)两种模式的喷油参数对发动机性能影响规律试验研究.单喷试验结果表明,提高喷油压力可以改善除 NOx 外其余发动机性能参数,结合喷油正时的延迟可确定一个优化整机性能的折衷点.增设后喷后,改变主后喷间隔(主喷结束到后喷开始)NOx 及碳烟排放均存在拐点,而随着后喷油量的增加(从主喷油量给出)碳烟及 NOx 排放均降低;根据对动力性/经济性影响小及尾气排放降低或不恶化为优化原则对工况点进行优化后,可以认为优化后喷参数能够较好地改善发动机各项性能.     

废气进口位置对汽油机性能和NOx排放影响的研究

为同时兼顾排放性、经济性和动力性,提高汽油机废气再循环率,提出改变EGR进气方式,将EGR废气通过管路直接通到进气门处的方案。在一台四气门汽油机上对进气门处单侧通废气与中央通废气的方式进行了对比试验。试验结果表明,与中央进气方式的EGR相比,单侧EGR进气方式在降低同样NOx的排放的情况下,具有更高的燃油经济性、动力性和EGR率。另外,单侧EGR不必降低EGR进气温度,即能获得较较好的发动机性能。     

用单一循环LDA测量法研究四气门汽油机缸内滚流运动的湍流结构

本研究在一台四气门汽油机上对缸内滚流运动进行了LDA测量，通过改进测试系统提高了数据率，用低通滤波的单一循环分析法计算了湍流结构参数。结果发现，滚流的湍流结构具有尺度大、频率低的特点；滚流运动在压缩末期破碎时，湍流的自相关时间和积分时间尺度显著增加。     

叶型偏差对整机环境中涡轮性能的影响

叶型加工和装配的误差可能会对涡轮部件乃至发动机整机的性能产生显著的影响。本文针对某整机环境中的涡轮部件,采用数值模拟结合实验的方法,研究了涡轮叶型偏差对其气动性能的影响。结果表明:在整机环境中,叶型偏差首先导致涡轮部件气动性能的微小变化,而整台发动机的工作点随之改变,导致涡轮部件的来流条件、各级涡轮的转速和速度三角形以及其内部的流动细节均会发生明显的变化,最终叶型偏差对涡轮部件气动性能的影响被显著放大。     

生物制气-柴油双燃料发动机燃烧特性研究

各种农林废弃的生物质,经气化炉热解气化产生可燃生物制气,作为柴油为引燃燃料的双燃料发动机主要燃料,测量该发动机及柴油机在运转范围内的燃烧过程,并分析燃烧始点、最高燃烧压力及相位的变化规律。双燃料发动机与燃用纯柴油时的发动机相比,燃烧始点较迟,在低速大负荷时比柴油机气缸最高燃烧压力及最大压力升高率要大,在其余工况比柴油机要低。     

进气加入CO2对直喷式柴油机燃烧的影响

在直喷式柴油机上研究了进气加入CO2气体对其燃烧特性以及发动机性能和排放品质的影响.研究结果表明,进气加入CO2,柴油机的混合气形成过程几乎不受CO2气体加入量的影响,主要反映在着火延迟期随着CO2加入量的增加而变长,燃烧持续期缩短,燃烧最高温度降低.同时导致柴油机的最大爆发压力和压力升高率降低,并且其出现的位置后移,充气效率下降,排气温度上升.加入CO2后,NOx排放有较大下降,HC、CO稍有增加,烟度受到的影响不大.