用改进的多区模型计算柴油机中的燃烧和排放

在广安博之直喷式柴油机多区燃烧模型的基础上,改进了燃油雾滴的运动和蒸发模型,以及碳烟的生成与氧化模型,增加了缸内挤流和涡流模型、油滴碰壁和反弹模型,计算结果表明,改进后的油束运动模型比原模型更加合理,较好地解决了空气卷吸问题,在不同转速和负菏工况下均能获得令人满意的精度,能够反映缸内与各区内的燃烧与排放物生成情况,用改进的多区模型可以较好地研究直喷式柴油机的工作过程及其排放。     

活塞环与气缸套摩擦副采用喷涂陶瓷材料研究

将喷涂陶瓷材料活塞环与喷涂陶瓷材料或经激光表面处理的气缸套配对成不同组合的活塞环与气缸套的摩擦副,经过摩擦副模拟试验和台架试验表明,与金属摩擦副相比,其摩擦系数小,磨损量小,对提高内燃机寿命有重要的意义。     

考虑零注入约束的双线性WLAV状态估计

零注入节点功率失配量对电力系统安全评估有着重要影响,为减小零注入节点的功率失配量,提出了考虑零注入约束的双线性WLAV(Weighted Least Absolute Value)状态估计方法,该方法将零注入约束以等式约束的形式添加到双线性WLAV状态估计中。基于IEEE标准系统,采用零注入约束的双线性WLAV状态估计方法对国内某省网进行仿真,结果表明:该方法既能保留基于内点法的双线性WLAV状态估计原有的计算效率高的优点,又能减小零注入节点的功率失配量,且抗差性能有一定程度的提升。     

河南省城乡居民消费碳足迹研究

本文以河南省为研究区域,利用投入产出法,深入分析研究了2002~2012年河南省城乡居民消费碳足迹,结果显示：①河南省城乡居民碳足迹总量、直接碳足迹、间接碳足迹都呈逐渐增加的趋势,2002年、2007年、2012年的碳排放量分别为4694.914万吨、10820.02万吨、19282.38万吨;②城镇居民碳排放总量增加幅度大于农村居民。城镇居民直接碳排放量增加幅度大于农村,两者都以原煤和电为主,且城镇居民生活产生的间接碳排放量多于农村居民。最后针对城乡居民煤炭消费的特征,给出了相应的建议。     

电控液压全可变气门驱动系统的设计与分析

为了满足发动机设计及性能指标要求,比较分析国内外先进气门执行机构的优缺点,设计一种新型电控液压全可变气门驱动系统.在此基础上,建立气门驱动系统的数学、物理模型,借助MATLAB/Simulink计算平台搭建本系统计算仿真模型并用试验结果进行验证,保证了计算模型的可靠性.根据系统结构,详细分析了可控性参数旋转阀相位差角及蓄压器压力和发动机转速对气门最大升程、气门开启持续期、气门启闭时刻、气门速度及加速度的影响.研究结果表明,旋转阀相位差角通过改变气门开启持续期改变气门关闭时刻,但不影响气门开启段升程规律;蓄压器压力对气门最大升程有重要影响,但不改变气门开启持续期及启闭时刻;在不同发动机转速下,气门最大升程、关闭时刻均有改变;随着发动机转速的提高,气门升程断面积减小,气门关闭时刻推迟.     

Reduction behavior and kinetics of vanadium-titanium sinters under high potential oxygen enriched pulverized coal injection

In this work, the reduction behavior of vanadium-titanium sinters was studied under five different sets of conditions of pulverized coal injection with oxygen enrichment. The modified random pore model was established to analyze the reduction kinetics. The results show that the reduction rate of sinters was accelerated by an increase of CO and H₂ contents. Meanwhile, with the increase in CO and H₂ contents, the increasing range of the medium reduction index (MRE) of sinters decreased. The increasing oxygen enrichment ratio played a diminishing role in improving the reduction behavior of the sinters. The reducing process kinetic parameters were solved using the modified random role model. The results indicated that, with increasing oxygen enrichment, the contents of CO and H₂ in the reducing gas increased. The reduction activation energy of the sinters decreased to between 20.4 and 23.2 kJ/mol.     

A novel process for the recovery of iron,titanium, and vanadium from vanadium-bearing titanomagnetite:sodium modification-direct reduction coupled process

A sodium modification-direct reduction coupled process was proposed for the simultaneous extraction of V and Fe from vanadium-bearing titanomagnetite. The sodium oxidation of vanadium oxides to water-soluble sodium vanadate and the transformation of iron oxides to metallic iron were accomplished in a single-step high-temperature process. The increase in roasting temperature favors the reduction of iron oxides but disfavors the oxidation of vanadium oxides. The recoveries of vanadium, iron, and titanium reached 84.52%, 89.37%, and 95.59%, respectively. Moreover, the acid decomposition efficiency of titanium slag reached 96.45%. Compared with traditional processes, the novel process provides several advantages, including a shorter flow, a lower energy consumption, and a higher utilization efficiency of vanadium-bearing titanomagnetite resources.     

燃料特性和工况对直喷汽油机微粒排放的影响

在一台四缸增压直喷式汽油机上研究了其微粒粒径分布特性,考察了燃料属性(T90温度、乙醇添加)、发动机运行工况参数(负荷、点火时刻等)、喷射策略(喷射时刻、2次喷射)对微粒粒径分布以及微粒数目的影响规律.研究发现:T90温度对微粒排放有显著的影响,T90温度升高,微粒排放增加;增压直喷式汽油在中等负荷下的微粒排放浓度最高,在大负荷下由于轨压升高和高温排气的氧化,最大微粒排放浓度反而减小;汽油中添加10%的乙醇可以使得微粒排放适度减少;较早的喷射时刻使得燃料蒸发时间延长,混合气更加均匀,有助于减少微粒排放;而2次喷射有助于抑制微粒排放,选择合适的第2次喷射时刻,可使其抑制效果最佳;点火时刻对微粒排放影响显著,推迟点火可以减少直喷式汽油机的微粒排放.     

氢燃料内燃机NOx排放特性及机理

为深入研究氢燃料内燃机NO_x的生成机理,基于CONVERGE软件建立了三维网格耦合详细化学反应机理的氢燃料内燃机CFD仿真模型,进行了氢燃料内燃机在不同负荷下的燃烧及排放特性研究。模型的仿真结果和试验数据较为吻合。结果表明,氢气浓度增大有利于提高氢燃料内燃机的效率;NO的大量生成出现在不断升温的快速燃烧期,快速燃烧结束后NO总量不断减少,其缸内平均温度低于2 200K时NO总量趋于稳定;热NO,NNH和N_2O是NO生成最主要的路径,其中热NO路径产生的NO排放最多,其贡献率随着负荷增大而增大。NNH和N_2O路径在较低浓度时有接近25%的贡献率,而在燃空当量比为1.0时,这2种路径对NO生成的贡献率之和为负值。采用化学反应动力学方法得到了3种路径在不同负荷下对NO生成的贡献率,初步揭示了氢燃料内燃机NO_x生成的机理,为后续研究提供了理论参考。     

一种柴油机燃油系统故障诊断的新方法

提出一种基于小波变换和模糊C-均值聚类分析的柴油机燃油系统故障诊断方法.对测得的柴油机高压油管压力波形进行小波变换,提取了反映故障状态的5个特征参数.给出了模糊C-均值聚类算法的原理及一般步骤,指出用划分系数、划分熵和分离系数可以评价模糊聚类的有效性.利用模糊C-均值聚类算法建立标准故障特征模式,通过待识样本与标准模式的贴近度计算和比较,可以完成故障模式的模式识别.该方法应用于柴油机燃油系统的典型故障诊断中,测试表明采用小波分析和模糊C-均值聚类分析后,提高了判别故障的准确性.