定容燃烧弹中预混均匀充量的层流燃烧过程模型

在分析定容燃烧弹中预混均匀充量层流燃烧过程的基础上，建立了该燃烧过程的计算模型，并且编制了计算程序软件，以甲烷－空气在定容燃烧弹中的预混层流燃烧为例，用计算的方法，研究了初始压力、温度、空燃比以及不同的火花塞位置等因素的变化对燃烧过程的影响，得到了一些有益的结论。     

预测二甲醚发动机燃烧性能的准维多区燃烧模型

模型详细考虑了二甲醚（DME）发动机内燃油的喷雾、卷吸、传热、着火燃烧等过程,计算结果显示,模型采用正弦喷油规律更为合理,模型采用等质量和等径向间距两种油束分区方法得到的结果相同;计算的示功图和压力升高率曲线与实测结果吻合较好;计算的燃烧放热率由线很好地揭示了DME发动机燃烧的特点,该模型能够成功地模拟DME发动机各个工况下的燃烧过程。     

气缸压力监测下车用多缸发动机燃烧状况分析系统

为了提高车用多缸发动机的运行效率，在气缸压力监测条件下，采用Visual Basic 6．0软件研究开发了多缸车用发动机燃烧状况分析系统。通过对气缸压力监测信号的去噪声处理，该系统能实现气缸压力数据、上止点信号、曲轴转角信号的实时采集以及燃烧状况的分析与数据处理。结果表明，随着过量空气系数n的增加，四缸发动机火花塞附近混合气浓度最高，混合气浓度随离火花塞的距离的增大而降低，导致燃烧时间加长；当过量空气系数n增至1.386时，起燃时间提前，起燃后快速燃烧，但燃烧结束的时间延长。根据燃烧状况分析结果，对多缸车用发动机的气缸压力与排气温度进行调节，使车用发动机的输出功率得到明显提高。     

基于火花塞离子电流信号点燃式发动机早燃状态的检测

简单阐述火花塞离子电流法的基本原理,以NFl57FMI汽油发动机为例设计一套火花塞离子电流检测系统．基于气缸内燃烧时产生的离子电流信号,经小波阂值去噪后分析其波形特点,根据其获得的燃烧信息实现对发动机早燃状态的检测．     

汽油机双火花塞轻度均质稀燃特性的测试分析

在单火花塞均质预混燃烧室结构的基础上增设双火花塞点火系统,通过改造电控燃油喷射系统实现了双火花塞轻度均质稀燃模式的稳定运行。通过设置双火花塞化学当量比(过量空气系数λ为1)、双火花塞轻度均质稀燃(λ为1.1)和单火花塞化学当量比(λ为1)的状态,测试了双火花塞对轻度均质稀燃过程及其燃烧特性的影响。研究表明:双火花塞在加速缸内稀燃的总体效应主要体现在10%~50%累积燃烧放热的前期燃烧期;轻度均质稀燃(λ为1.1)状态的双火花塞燃烧放热和循环变动特性仍明显优于单火花塞化学当量比状态;在低负荷非稳定燃烧工况,双火花塞在加速缸内燃烧过程、减小循环变动率和提高燃烧稳定性的效果上更加突出。台架测试表明:在稀燃运行区域,双火花塞轻度均质稀燃模式的燃油经济性较单火花塞化学当量比燃烧模式提升了3%~6%,并有助于降低有害物的排放。     

柴油机非稳态燃烧的循环模拟

在非稳态燃烧过程中,发动机的转速、燃油喷射率和负荷在每一循环中均不相同,而且循环结束时的条件也不等于循环开始时的条件,所以不能用稳态模型研究柴油机的非稳态燃烧过程。文中以燃烧模拟函数为基础建立了柴油机非稳态燃烧的循环模拟模型,并开发了相应的计算程序。该程序可用来计算气缸压力、温度、空燃比等参数。试验和计算结果的对比表明,该循环模拟程序能较好地预测柴油机非稳态工作时的性能。     

柴油机非稳态燃烧的循环模拟

在非稳态燃烧过程中 ,发动机的转速、燃油喷射率和负荷在每一循环中均不相同 ,而且循环结束时的条件也不等于循环开始时的条件 ,所以不能用稳态模型研究柴油机的非稳态燃烧过程 文中以燃烧模拟函数为基础建立了柴油机非稳态燃烧的循环模拟模型 ,并开发了相应的计算程序 该程序可用来计算气缸压力、温度、空燃比等参数 试验和计算结果的对比表明 ,该循环模拟程序能较好地预测柴油机非稳态工作时的性能     

SACI燃烧过程韦伯参数的计算方法

采用韦伯方程对火花塞辅助压缩点燃(SACI)燃烧过程试验数据进行分析,根据形状系数(m)及其相关度(Rm)在燃烧过程中的变化趋势确定了各工况的燃烧模式个数,并分别建立单、双和多韦伯方程进行计算.采用加权拟合法计算形状系数避免了燃烧末期由于燃烧模式改变对计算精度的影响,确定了双、多模式燃烧过程中燃烧模式分割点和燃烧持续期的计算方法.对比三种韦伯方程的计算结果可知:采用双韦伯方程即可保证各工况较高的计算精度,计算结果的相关系数平方(R2)0.95;根据单、双韦伯方程计算精度间的差异,提出了基于试验数据的燃烧模式确定方法,并验证了其准确性.     

柴油机实际燃烧放热率的计算

根据柴油机燃烧过程中气缸内压力的变化计算燃烧放热率可以对燃烧过程有一个总 体了解,使有可能进一步改进机器的性能。但是这种计算的工作量很大,而且已有的计 算方法都没有准确地计入燃烧过程中气缸充量分子量的变化。本文所提出的方法利用电 子计算机快速的特点,用逐次接近反复迭代比较精确地计入了燃烧过程中充量分子量的 变化。计算结果表明,用不计分子量变化的方法所得到的放热率最大值可能有－１０％的 误差。 本文还根据气缸充量热量变化规律提出一个估计燃烧终点的方法,因而便于比较不 同工况的燃烧情况。这种方法所估计的燃烧终点误差在６°～８°曲轴转角范围内。此外, 文中也对做为计算基础的压力变化过程常见的测量误差（例如压力另线漂移和压力记录 角度滞后等）可能带来的计算误差进行了一些讨论。     

基于瞬时转速信号的柴油机故障诊断

为快速、准确地判断柴油机燃烧故障,通过对柴油机曲柄飞轮系统的动力学分析,建立基于动力学模型和扭矩波动的柴油机转速波动信号检测柴油机异常燃烧的方法,提出特征参数I.对4108YC型机不同情况的模拟计算可以看出,特征参数I能够准确判断故障气缸的位置以及漏油故障程度,各故障气缸的相位差约为180°,正好和发火间隔角相同,而且特征参数曲线发生故障部分的顺序与发火顺序相同.实例计算证明,利用瞬时转速进行故障诊断,即可以利用各个气缸对应的特征参数相互比较来判定,无需大量原始数据的积累,且故障判据的可移植性好.     

点燃式发动机火花塞离子电流的数学模型

针对火花塞离子电流的应用问题,基于点燃式发动机在燃烧过程中特定时城内燃气呈等离子体状态的认识,分析研究了发动机燃烧室内燃气离子化的过程；综合运用化学动力学、热力学和等离子体物理学的有关理论和定律,推导出点燃式发动机火花塞离子电流的数学模型．模拟结果表明：离子电流信号强度与火花塞中心电极截面以及火花塞间隙间外加偏置电压成正比,与火花塞间隙成反比；离子电流还受燃气等离子体中带电粒子迁移率和带电粒子浓度的影响,且直接正比于这两个参量；离子电流在特定时城内的变化呈现双峰值状态,这是由于在燃气离子化进程中,带电粒子浓度将呈现两个高峰期．     

基于内部残余废气的汽油HCCI燃烧过程离子电流特性

燃烧相位和燃烧状态在HCCI燃烧控制中至关重要．为了控制该过程,需要一个来自某种燃烧传感器的反馈信号来确定实际燃烧过程的状态．通过对动态工况下火花塞离子电流与HCCI燃烧相位和燃烧状态的相关性进行研究,分析了离子电流的影响因素,提取出与燃烧相关的离子电流特征参数．结果表明,离子电流拐点相位、峰值相位与HCCI燃烧相位有很好的线性相关性,其相关系数在0．95以上,可以用于燃烧相位在线检测;离子电流峰值、积分面积和拐点值与燃烧负荷的相关系数都在0．65～0．73之间,可以在一定程度上反映燃烧负荷情况．通过检测离子电流信号用于HCCI燃烧指示并用于燃烧过程闭环控制．     

偏置电压对离子电流信号影响的试验研究

研究了在用火花塞作传感器直接测量发动机缸内燃烧状态时检测占所加的偏置电压对检测信号的影响,提出可获得所需离子电流信号的适当的偏置电压为200－600V,研究中发现：当偏置电压不同时,不仅离子电流的幅值和持续时间不同,而且其波形也有较大差异,在燃烧过程中会出现单峰,双峰和三峰现象,当偏置电压增至5KV时,驻燃烧过程中有离子电流信号,而且在进,排气冲程中,离子电流信号也异常突出,给出了不同偏置电压下离子电流的波形特征,获得了较为理想的离子电流信号的曲线,为用火花塞作为检测传感器实现汽油机缸内燃烧信号的检测奠定了试验研究基础。     

预燃室火花塞式天然气发动机燃烧性能试验

为研究装配预燃室火花塞对天然气发动机燃烧性能的影响,本文基于发动机试验台架,对其燃烧性能进行了试验研究。首先,基于试验对象,搭建发动机试验台架。随后,基于上述试验平台,分别研究预燃室火花塞的燃烧特性、空燃比特性及点火提前角特性。通过试验发现,相较于普通火花塞,预燃室火花塞可以有效提高缸内燃烧压力与燃烧速率,增强发动机动力性能,但同时会增大缸内压力升高率,导致NOx排放增加,发动机工作粗暴;预燃室火花塞稀燃特性有所下降,当提高空燃比时,更容易出现失火现象;预燃室火花塞可显著提升发动机经济性能,且最佳点火提前角有所减小。     

汽油机多维燃烧模型的初步研究

本文对汽油机燃烧过程的多维数值模拟进行了研究。采用有限差分法求解 Navier-stokes 方程。文中对方程组的离散方案进行了较为深入的分析,选用适当的有效粘度以考虑紊流的影响,可燃混合气的瞬时反应率遵守双分子碰撞的Arrhenious 关系,点火过程用局部加热过程考虑,最后给出了二维轴对称问题的解.通过对计算结果的分析表明,本模型对汽油机燃烧过程中缸内的流场,温度场、压力场和浓度场的分布及其随时间的变化情况都能定性地给予较为满意的描述.     

离子电流法在发动机燃烧室内工作过程检测中的应用

描述了一种新的发动机信号检测方法———离子电流法 ,即直接利用火花塞电极作为传感器检测汽车发动机燃烧室内工作过程信号的方法 .当发动机工作时 ,由于工况不同、燃气密度不同 ,通过火花塞离子电流的大小及变化也将不同 ,因此利用火花塞电极作为信号感受器 ,可以检测诸如缸内压力、负荷、失火等发动机信号 ;为了获得不同目的的信号检测 ,作者首次在火花塞电极两端加不同的电压 ,获得了发动机在做功冲程以及进、排气冲程中的离子电流信号 ,为今后进一步检测其它信号 ,如爆震、排放等奠定了基础 .     

基于RBF神经网络的热力系统煤种辨识方法

为了保证热力系统稳定运行,提高锅炉安全寿命,控制污染物,该文利用多模型思想,对煤种低位发热值进行初步辨识和精确辨识。初步辨识中,采用改进的K均值聚类算法,快速辨识出煤种类型;精确辨识中,利用初步辨识的结果优化发热量辨识模型,减少模型搜索范围,采用自动调节隐节点和参数的径向基函数(RBF)神经网络算法。仿真结果表明,该辨识方法的辨识误差在1.5%以内,具有良好的辨识精度,在速度上也优于单独的RBF辨识算法,可以应用于热力系统煤种发热量在线辨识。     

喷油时刻对缸内直喷汽油机性能的影响

通过对某涡轮增压缸内直喷汽油机缸内流动、混合气形成及燃烧过程的数值模拟,并借助发动机台架试验中获得的油耗、排放及燃烧数据,研究了喷油开始时刻对发动机性能的影响.结果显示,对于5 000r.min-1工况,喷油开始时刻为400°曲轴转角是混合气雾化混合的最佳方案,此时混合气分布比较均匀且点火时刻火花塞附近具有较高的湍动能,10%～90%燃烧持续期最短且HC排放较低,从而使其具有最佳的燃油经济性与燃烧稳定性.而2 000r.min-1工况的最佳喷油开始时刻推迟了30°曲轴转角.喷油提前,壁面油膜量增加,混合气当量比下降及火花塞附近较低的湍动能使得燃烧速率降低,因此HC排放、燃油经济性及燃烧稳定性均会变差.同样的情况也出现在推迟喷油中,由于混合不充分使得点火时刻混合气均匀度下降,从而使发动机性能恶化.