平展流燃烧过程的数值模拟

简述了ESCIMO湍流燃烧理论的要点。采用差分数值求解的方法,对描述平展流燃烧过程的时均方程及ESCIMO湍流燃烧理论的“经历”和“统计”方程进行组合求解,得出了平展流燃烧过程近壁（z′/D=0．24)截面上的温度和组分分布,揭示了平展流燃烧区域温度最高且变化平缓,然后逐渐降低的重要特点。其温度及组分的变化规律与实验分析结果是一致的,基本能反映实际燃烧过程的特征,表明文中所阐述的数值分析方法是可行的。     

煤粉射流燃烧特征试验及数值模拟

对煤粉射流燃烧试验中的Ｏ２，ＣＯ与ＣＯ２的测量表明，煤粉射流最先着火的位置煤粉射半流宽度的中间，二次风的混入最初延缓了煤粉的燃烧，随后又促使煤粉激烈燃烧，数值模拟结果与试验结果符合，可以用来预测和分析煤燃烧过程。     

用Fortran程序分析甲烷的燃烧问题

根据甲烷燃烧过程的热力学性质，用Fortran程序研究了在绝热反应器中甲烷燃烧过程中的有关问题。分析了在绝热反应器中甲烷用量恒定量，不同量的空气对燃烧温度、化学组成、流动能及热传递能的影响。实验表明，燃烧过程中使用过量的空气且没有离散反应发生时，其中有2种状态具有相同的组成，同时xN2和xo2也会增大；当有离散作用存在时，将伴随有不可逆反应发生。     

氧化环境中炭粒燃烧偏离平衡流解

探讨氧化环境下相对静止的炭粒在偏离平衡流情况下的解。当Ｄｇ降为有限值时，燃烧偏离平衡流，火焰锋面变厚，火焰位置有所偏离，此时燃烧速度取决于表面两个多相反应和空间气相反应，随着Ｄｇ降低，燃烧率下降，当Ｄｇ低于一临界值Ｄｇ＾０时，空间气相反应不再发生。     

燃烧室形状对柴油机燃烧及排放影响的试验研究

在105单缸柴油机上，针对燃烧室形状对柴油机燃烧及排放特性的影响进行了试验研究，试验结果表明，中央突起缩口燃烧室具有较高的涡流和挤流强度并有较长的高涡流持续期，可加快缸内混合气的形成和燃烧速度，通过延迟喷油定时，减少了预混合燃烧量，在柴油机油耗率基本不变的前提下，降低了烟度和NOx的排放量。     

用Fortran程序分析甲烷的燃烧问题

根据甲烷燃烧过程的热力学性质，用Fortran程序研究了在绝热反应器中甲烷燃烧过程中的有关问题.分析了在绝热反应器中甲烷用量恒定时，不同量的空气对燃烧温度、化学组成、流动能及热传递能的影响.实验表明，燃烧过程中使用过量的空气且没有离解反应发生时，其中有2种状态具有相同的组成，同时xN     

活化热氛围下柴油喷雾燃烧特性试验

针对柴油燃料喷雾的自燃及燃烧特性,利用可控活化热氛围燃烧试验系统,结合连续喷射系统和高速摄影技术,研究协流温度对喷雾滞燃期、自燃点位置、火焰长度及宽度、火焰起升高度的影响.为活化热氛围下液体燃料自燃及燃烧模型的建立奠定了基础.     

直喷式柴油机高强化燃烧新技术研究

抓住影响柴油机燃烧过程的主要因素，提高混合气形成质量，组织稀薄均质预混合燃烧方式，控制上止点着火，获得理想放热规律，在4气门1135型直喷式试验机上取得了经济性和排放性全面改善的效果。模拟的增压试验对不同增压比、气门重叠角、喷油定时及喷孔尺寸进行了实验研究。结果表明：适当提高增压比和加大气门重叠角，是柴油机强化燃烧的重要措施。     

高温空气燃烧的燃烧特性及环境特性分析

从燃烧理论入手，计算了甲烷在不同条件下的燃烧特性，并对不同条件下燃烧特性及环境特性进行了研究对比；理论计算证明了CO2稀释空气对改善燃烧特性及减少污染物的生成更有效。     

钝体尾迹流流动与燃烧特性研究

将正三角形钝体后尾迹流近似地分为回流区、射流主流区、尾流恢复区、充分发展区；用半理论半经验的分析方法对尾迹流动力方程进行了求解；讨论了尾迹流中高温烟气回流、煤粉浓度局部富集及低速高湍流度等流动特性对煤粉提前着火及火焰稳定等燃烧特性的影响。     

内燃机进气压力的频谱分析

提出了分析内燃机进气压力频谱特性的方法,研究了气缸数目不同的内燃机进气压力频谱特性,探讨了进气压力频谱特性与发动机充气特性之间的关系.结果表明:采用谐振型进气管能明显地改善发动机的充气特性.     

Three-dimensional transient numerical simulation for intake process in the engine intake port-valve-cylinder system

This paper presents a KIVA-3 code based numerical model for three-dimensional transient intake flow in the intake port-valve-cylinder system of internal combustion engine using body-fitted technique, which can be used in numerical study on internal combustion engine with vertical and inclined valves, and has higher calculation precision. A numerical simulation (on the intake process of a two-valve engine with a semi-sphere combustion chamber and a radial intake port) is provided for analysis of the velocity field and pressure field of different plane at different crank angles. The results revealed the formation of the tumble motion, the evolution of flow field parameters and the variation of tumble ratios as important information for the design of engine in-take system.     

高速柴油机油膜-雾化燃烧研究

本文根据油膜－雾化燃烧理论．设计了适用于高速柴油机的油膜－雾化燃烧系 统．并在一台缸径／行程＝１３５ｍｍ／１４０ｍｍ的单缸机上进行了实验研究。实验结果表 明，系统的燃烧状况良好，在保持指示油耗率和同类机型相当的前题下，爆压和碳烟 指标得到了一定程度的改善，初步实现了柴油机低爆压低烟度的燃烧．放热率的计算 表明，其放热规律曲线有向等压燃烧曲线接近的趋势．     

燃烧室摄影图像计算机处理系统的探讨

提出了构造内燃机燃烧室摄影图像的计算机捕捉和处理系统，介绍了该系统的主要组成部分──帧捕捉器的软件开发，并对该系统和软件进行了评价，提出了进一步研究的方向。     

内燃兰金循环发动机爆震控制试验

基于一台改造的双缸柴油机,结合自行开发的进气及缸内高温水喷射系统,针对高压缩比、高氧浓度下内燃兰金循环发动机爆震工况开展试验研究.结果表明,与空气进气相比,高氧浓度进气会导致爆震出现,通过对缸内压力进行傅里叶变换和带通滤波后得到的爆震强度可达0.26 MPa.在爆震工况下结合缸内高温高压水喷射策略,可以有效抑制爆震强度,维持缸内燃烧过程稳定,与此同时,高温高压水吸热蒸发汽化,有效提高系统热效率.     

油气混合参数对柴油机低温燃烧过程的影响

应用三维CFD模拟研究了喷油和进气参数包括喷油压力、喷孔直径和进气压力对柴油机低氧浓度低温燃烧(LTC)过程的影响.结果表明:随着喷油压力增加或喷孔直径的减小,各氧浓度下缸内燃烧压力和温度峰值都增大;相同氧浓度条件下预混燃烧的强度增大,出现明显预混燃烧的氧浓度增大;相同氧浓度条件下的soot排放降低;缸内局部温度最大值增大,NOx排放增大.进气压力增大,缸内压力上升更快,但缸内平均温度略有降低,相同氧浓度下着火时刻提前,滞燃期缩短;燃烧过程中局部缺氧的状况得到改善,相同氧浓度条件下燃油的燃烧更加完全,放出的总热量更多,燃烧效率明显提高;soot峰值和最终排放值都减小,NOx生成量进一步降低.     

喷油时刻对高速缸内直喷汽油机性能的影响

汽油缸内直喷（gasoline direct injection, GDI ）技术有利于发动机的进气过程,表现出较好的NOx 排放和燃油经济性,被广泛运用于乘用车领域。喷油起始时刻（start of injection, SOI ）严重影响着缸内油气混合的均匀性,进而对发动机的燃烧和排放性能产生影响。本文通过Converge软件对某款高速GDI发动机进行仿真分析,研究不同SOI条件下发动机的性能变化。研究结果表明：发动机高速运行时,在缸内气流和燃油束气流的共同作用下,缸内左侧形成强滚流团,混合油气向进气侧方向聚集。随SOI延后,喷雾撞壁时刻推迟,燃油在缸内的破碎效果得到加强,但不利于顶面油膜蒸发,火花塞处形成不同浓度的混合油气。对比发现400° CA为最佳喷油时刻,此时缸内油气混合均匀性最好,燃烧重心提前,缸内最大爆压达到10.5 MPa,动力性能和燃油经济性得到提升;燃油的充分燃烧以及缸内燃烧温度的增加使CO和THC排放减少,但NOx排放有所增加。     

LNG发动机低速工况下瞬态燃烧过程试验研究

对一台增压、液化天然气(LNG)发动机低速工况下的瞬态过程进行连续检测,将实测的瞬态缸压曲线进行二次处理,得出表征缸内燃烧过程的特征参数,在此基础上剖析了诸多瞬态燃烧特征参数的内在联系以及对LNG发动机性能的影响.结果表明,50%燃烧点位置随循环数变动范围约为5 oCA,其波动主要是由燃烧始点的变化引起的,50%燃烧点和燃烧始点的峰值(或谷值)相互对应;50%燃烧点的峰值对应着最高压力升高率和最高爆发压力的谷值,反之则相反.10%~90%燃烧持续期的变化范围为30~45 oCA,它随循环数上升是导致LNG发动机IMEP和NMEP下降的主要原因之一.燃烧特征参数的波动,主要归咎于燃烧始点的不稳定.实现对燃烧始点的精准控制,是保证LNG发动机在低速高增压瞬态过程具有较好工作稳定性的前提.     

甲醇重整气发动机HCCI燃烧的数值模拟

对甲醇重整气发动机的HCCI燃烧过程进行模拟计算,找出其化学反应路径,探讨利用增压实现甲醇重整气HCCI燃烧的可行性.采用单区模型和详细化学反应动力学机理模拟燃烧,比较计算结果与试验结果,验证模型正确性;分析主要中间产物生成率的变化,确定关键反应,得出主要反应路径;计算增压对放热率、缸压、指示功率的影响.研究表明,甲醇重整气的HCCI燃烧呈单阶段放热,计算的着火时刻、缸内压力和NOx排放与试验值吻合;OH、H、O、HO2和H2O2是关键中间产物,它们的生成和消耗构成循环,是燃烧的主要路径;对进气适当增压可保证压燃进而省掉进气加热器并能提高指示功率,增压比过低、过高或进气中冷均不可取.     

边界参数对HCCI发动机燃烧影响的模拟研究

为了研究边界参数对柴油均质压燃(HCCI)发动机燃烧过程的影响,应用CHEMKIN化学动力学软件包中的SENKIN程序以及正庚烷(n-heptane)氧化反应简化模型,模拟了不同进气温度、进气压力和当量比等边界参数对HCCI发动机燃烧及排放特性的影响.结果表明,在相同当量比条件下,增压可以拓宽HCCI发动机负荷工况范围,同时保持氮氧化物排放基本不变;过浓或过稀的混合气导致CO排放增加;混合气浓度分层增加NO排放.