引燃油喷射时刻对着火特性和压力振荡影响的研究

为提高天然气/柴油双燃料船用低速发动机低负荷时的燃烧稳定性、避免高负荷时爆震发生,采用三维数值模拟的方法,研究了实际双燃料发动机中引燃油喷射时刻对缸内混合气的着火/燃烧特性及缸内压力振荡的影响.结果表明:甲烷当量比为0.38的工况,引燃油喷射时刻的推迟会造成缸内甲烷/空气混合气的着火时刻和燃烧相位推迟,缸内压力减小且爆压相位滞后;当喷射时刻推迟至2.0°CABTDC时,缸内压力峰值低于10 MPa,说明燃烧严重恶化,甚至出现失火现象.甲烷当量比为0.50的工况,引燃油喷射时刻的推迟使缸内压力振荡幅度增大且振荡发生的时刻推迟,当喷油时刻推迟至2.0°CABTDC时,甲烷/空气混合气在引燃油喷射之前发生自燃;此外,喷油时刻的推迟会导致火焰发展速度加快且火焰前端燃烧更为剧烈,易在靠近壁面的狭小空间内产生压力振荡.     

喷射时刻对甲醇热氛围燃烧影响的试验

利用进气预混合二甲醚(DME)在缸内早燃形成的热氛围,研究了不同甲醇浓度下喷射时刻对缸内直喷甲醇热氛围燃烧的影响.结果表明:醇燃料在上止点附近喷射,燃烧过程表现为DME低温放热、高温放热和甲醇扩散燃烧放热3个阶段的分布式放热规律;随甲醇喷射时刻的提前,燃烧变为双峰放热,且第2放热峰值增大.较早的喷射时刻易导致爆震或者失火,燃烧过程较难控制.不同甲醇浓度下喷射时刻对发动机性能和排放特性的影响有所不同.值得注意的是,随甲醇浓度的增大,DME热值比例减小.综合比较,甲醇在上止点前22°CA附近喷射,能获得较好的发动机综合性能.     

喷射时刻和掺氢比对直喷发动机燃烧特性的影响

在缸内直喷火花点火发动机上对天然气掺混氢气的体积分数为0％～18％的混合燃料不同喷射时刻下发动机的燃烧和排放特性进行了试验研究．研究结果表明：对于给定的喷射持续期和点火时刻，喷射时刻对发动机性能、燃烧和排放有较大影响，喷射太迟燃烧持续期长，放热速率慢，喷射过早会导致充量系数下降；对于给定转速，发动机存在一个最佳的喷射时刻，此时缸内最高压力升高率和最高燃气平均温度高，燃烧持续期短，燃烧过程定容度高，发动机热效率高，HC排放低；在同一喷射时刻下，当氢气的体积分数小于10％时，HC排放略有上升，当氢气的体积分数达到18％时，发动机HC排放与纯天然气排放水平相当；掺氢对NOx、CO和CO2排放影响不大．     

混合燃烧系统柴油喷射提前角对缸内压力的影响

柴油喷射有决定了混合燃烧系统的着火时间，对混合燃烧系统的性能尤其是工作粗暴性的影响极大。本文介绍了该燃烧系统的特点，并从缸内压力的信号出发，分析了该种燃烧系统对柴油喷射提前角的要求。     

喷射策略对双燃料发动机热效率影响的研究

为了解决天然气发动机在低负荷下热效率低的问题,在一台六缸天然气-柴油双燃料发动机上试验研究了喷射参数对发动机性能和排放的影响。结果表明：增加柴油喷射压力(DIP),有效热效率(BTE)增加,THC、CO和CO₂的排放减少,但NO_x排放略微增加;提前柴油喷射正时(DIT),BTE增加,CO、CO₂和Soot排放减少,但NO_x排放恶化。在扭矩为400、1600 N·m时,天然气-柴油双燃料发动机与纯柴油发动机相比,NO_x排放分别降低39%和63%,CO₂排放分别降低25%和22%。在大扭矩工况下,当柴油喷射正时在-18°CA ATDC～-5°CA ATDC范围内时,增大DIP或提前DIT能够提高双燃料发动机的BTE,同时改善THC、CO、CO₂和Soot排放;当喷射正时早于-10°CA时,双燃料发动机的BTE高于纯柴油发动机。     

喷射压力及混合比例对生物柴油喷油特性的影响

试验研究了生物柴油BD100及其混合燃料BD70、BD30的喷油特性,考察了喷射压力和混合比例对喷油速率、循环喷油量及其循环变动的影响。结果表明,燃料BD100、BD70和BD30的喷油始点一致,随着燃料中生物柴油比例的减少,喷油持续期明显延长,喷油终点延后。喷射压力升高,喷油初期喷油速率上升和喷油末期喷油速率下降变陡,针阀完全开启阶段的喷油速率升高,循环喷油量增加。燃料BD100的最大喷油量循环与最小喷油量循环差别主要由针阀完全开启阶段的喷油速率波动所致。燃料BD70和BD30的最大喷油量循环与最小喷油量循环差别主要由各循环的喷油持续期不同以及喷油持续期内的喷油速率波动所致,燃料BD30尤为明显。随着燃料中生物柴油比例的减少,燃料BD100、BD70和BD30的循环喷油量的变动率逐渐增大。     

液体炮中喷射结构对燃烧稳定性的影响

燃烧稳定性控制技术是再生式液体发射药火炮(RLPG)的关键技术之一。报道在23mm RLPG试验装置上，研究了外环喷射结构和内环喷射结构对燃烧稳定性的影响，分析了外环喷射结构对RLPG点火燃烧不一致的原因。提出在23mm RLPG装置中，通过采用液体阻尼控制内环式喷射活塞的运动，可有效抑制燃烧室和贮液室压力振荡的幅度，提高RLPG燃烧稳定性。     

喷射压力对喷雾的影响

采用闪光摄影技术,在射流试验台上进行了较低喷射压力范围内瑞利模式液膜射流碎裂过程试验,在喷雾特性试验台上进行了较高喷射压力范围内柴油雾化质量的试验,对2种试验结果进行了比较分析.结果表明:由小宽厚比喷嘴喷射出的瑞利模式低速液膜射流碎裂长度随喷射流速的增大几乎呈直线增加,与喷射压力没有直接关系,喷射压力只有通过喷射流速才对射流碎裂长度产生影响,喷射流速是射流碎裂过程中的稳定因素;雾化模式的喷雾质量随喷射压力的增大显著改善,喷射压力和喷射流速转变成为液体碎裂的不稳定因素.     

双燃料发动机电控天然气喷射监控系统的研制

从硬件和软件两个方面论述了天然气电控喷射监控系统的构成 ,并将其应用于双燃料发动机台架实验中 实验结果表明了系统的先进性和可靠性 .     

天然气/柴油双燃料发动机同轴喷射特性分析

利用高速纹影法进行了天然气/柴油双燃料发动机同轴喷射试验,分析了不同天然气喷射压力和环境压力对天然气喷射的3种轮廓线周长变化的影响.采用CFD软件进行了数值模拟,利用ENSIGHT软件对双燃料发动机同轴喷射进行了天然气体积分数和速度场分析.结果表明:随着天然气喷射压力的下降和环境背压升高,天然气射流的3种轮廓线周长均减...     

尾部喷射对流向振荡柱体尾流旋涡脱落的抑制

强迫振荡柱体绕流旋涡脱落的抑制具有重要工程意义,但比静止柱体尾流的抑制更加困难,乍前这方面的研究很少．本文采用尾部喷射方法对流向振荡圆柱尾流旋涡脱落进行抑制实验,雷诺娄Re=V∞D／慌围为2700-9800,柱体振荡幅值A／D=O．2,柱体振荡频率范围feD／V∞=0-0．36,其中亿为来沥速度,D为柱体直径．沿圆柱母线开一个与圆柱等长、宽度为h／D=O．015的缝隙,用于喷射空气．喷射麦度比W％范围为0-18,相应的流量比hVb／DV∞范围为0-0．27．风洞中的烟线显示和热线测量结果表明当喷射速度比Vb／比（或hVblDV∞）介于其下临界值和上临界值之间时,振荡柱体两侧的尾流旋涡脱落被辛效抑制．发现在非锁频和锁频两种状态下均能抑制旋涡脱落．在振频fe／V∞和喷射速度比W亿（曼hVb／DV∞）组成的平面坐标系内找出了有效抑制旋涡脱落的区域,研究了有效区域随雷诺数的变化和喷身角对抑制效果的影响,并探讨了旋涡脱落抑制机理．     

强化研磨喷射压力对轴承套圈硬度影响的研究

文章针对强化研磨加工过程中喷射压力对轴承套圈表面硬度的影响进行了初步研究,通过保持喷头直径、工件转数、喷嘴与套圈表面距离、加工时间等加工参数不变,改变喷射压力的大小,测量不同喷射压力下套圈的硬度值并进行对比实验.实验结果表明,通过强化研磨加工轴承套圈,可以有效地提高套圈的硬度,从而达到强化的目的.     

单喷嘴蒸汽射流凝结引起的压力振荡研究

为了得到蒸汽在过冷水中浸没射流凝结引起的压力振荡规律,针对不同的过冷水温度和轴向距离对压力振荡特性进行实验研究。实验系统主要包括蒸汽发生器、稳压罐、喷嘴、水箱、仪表、可视化系统和数据采集系统。测量得到了不同轴向位置的压力振荡峰值,通过快速傅里叶变换得到了压力振荡的主频,并分析了过冷水温度和轴向距离对压力振荡特性的影响规律。结果表明:压力振荡峰值总体上随温度升高而增大,但在水温较高时出现下降趋势;主频随着水温的降低而增大,但不随轴向距离的增大而变化。同时,利用前人提出的公式对本实验条件下的主频进行了计算,计算值与实验值具有相同的变化趋势,且吻合得较好。     

转炉热喷补机喷射系统的分析

论述了转炉热喷补技术的发展与应用，在对宝钢转炉热喷补机进行充分调查的情况下，对喷补机喷射系统的结构及参数作了分析，提出了有关参数的确定与计算方法．     

流体振荡对纯液体气液相平衡压力的影响

通过恒温水浴振荡器使液体（乙醇、异丙醇和水）产生振荡,以此研究在振荡条件下气液相平衡压力与饱和蒸汽压的偏离程度。结果表明：流体的振荡使气液相平衡压力与其饱和蒸汽压发生了明显的偏移,且偏移程度随振荡时间的增加而增大,3min左右趋于稳定;振荡频率越大、温度越高偏移程度越大,在温度35℃和振荡频率210min^-1的条件下,乙醇最大偏移程度为14.5%。     

具有周期维护的最小化工件完成时刻之和的平行机调度问题

考虑具有周期维护的m台平行机调度问题,一组给定的工件在这些机器上加工,目标是给出工件完成时刻和最小的调度方案。基于经典的SPT(最短加工时间优先)算法,提出了名为MSPT的启发式算法,并证明了该算法优于SPT算法。     

电力系统低频振荡分析中同型多机的等值简化

提出了一种并列运行同型多台发电机的等值方法,以简化多机电力系统低频振荡问题的分析.该方法对系统状态矩阵进行相似变换,得到分块上三角或下三角矩阵,使原系统特征值可以通过主对角线上一系列相互独立的低维矩阵求得.基于此理论,同型多机系统可以等值为厂间模式子系统和厂内局部模式子系统.厂间模式子系统为一台等值发电机与电网连接,而厂内局部模式子系统仅和机组本身相关.这种等值简化方法可以有效降低系统矩阵的维数,并保留了原系统的全部特征值信息.算例结果证明了该方法的正确性.     

基于定容燃烧弹的正丁醚压力振荡特性试验研究

基于定容燃烧弹实验平台,在环境压力为0.05～0.20 MPa、温度为423～453 K、当量比为0.7～1.6条件下开展正丁醚的压力振荡特性试验研究,获得正丁醚燃烧过程中的燃烧压力、火焰形态、燃烧弹振动、声压实验数据并对其进行分析。研究结果表明：正丁醚在较低温度、较高压力下,当量比为1.5左右时产生的压力振荡强度最大,燃烧过程中的压力、振动、声压、亮度等信号具有相同的变化规律,均呈现出随温度增加缓慢降低、随压力增加显著增强、随当量比增加先增后减的趋势。随着压力振荡强度增大,振荡的主频向高频方向移动。正丁醚的火焰不稳定性与压力振荡的产生存在一定关系。     

含相变压力振荡改进算法及其验证

压力振荡制冷技术广泛应用在天然气等含湿气体冷凝分离系统中.当含湿气体含有水蒸气等极性物质时,热力学计算需要考虑介质真实气体效应.利用CPA气体状态方程对湿空气凝结蒸发模型进行改进,并搭建了实验平台进行验证.结果表明:经CPA气体状态方程改进后的数值模型相较于理想气体模型可以更为准确地描述水蒸气的凝结和蒸发行为,为含湿天然气制冷提供了理论基础.随着高压入口饱和湿空气压力从0.2 MPa升至0.4 MPa,两种模型计算得到的制冷效率差距逐渐增大;与实验数据相比,改进后的数值模型的计算结果相较于理想气体模型更为准确,变化趋势也更为符合.在此基础上,利用改进后的数值模型对水蒸气在压力振荡制冷过程中的液化率进行计算,为含湿天然气制冷后的气液分离过程提供了设计依据.     

船用中速机中压共轨电控燃油喷射系统

为提高船用中速机燃油喷射系统性能,减少有害物排放,研制开发一种柴油机中压共轨液力增压式电控燃油喷射系统.以润滑油作为工作介质对燃油进行增压和喷射,无需增加其他增压机构和更换喷油器,结构简单.设计了系统的硬件和软件,并在油泵试验台架上对该系统进行性能试验.结果表明:系统的响应速度快,控制精度高;喷油量、喷油压力和喷油正时控制灵活,调节范围大.系统的工作性能和技术指标可满足船用中速柴油机对电控系统的要求.