常压沸腾炉预燃室点火的试验研究

本文通过实验室和工业试验对沸腾炉预燃室点火技术进行了研究。根据试验资料,探讨了预燃室点火的机理和点火过程中沸腾床的热力特性。试验结果表明,工业应用是成功的,常压沸腾炉用预燃室点火是一种经济而可靠的沸腾炉新型点火技术。     

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。     

不同压缩比对湍流射流点火发动机性能和爆震影响的试验研究

本文基于一台四冲程单缸发动机开展了不同压缩比对湍流射流点火(TJI)汽油发动机性能和爆震特性的影响研究,试验所采用的压缩比为9、11、13和15,在每个压缩比工况下对不同过量空气系数λ进行研究．结果表明,高压缩比可以拓展湍流射流点火汽油发动机的稀燃极限,压缩比15工况下,可以实现λ=3稳定燃烧．增大压缩比并配合预燃室喷油可缩短发动机燃烧的滞燃期和燃烧持续期,进而提高射流点火发动机燃烧效率．1.4<λ<1.9时,随着过量空气系数增加,主燃烧室内混合气变稀,滞燃期和燃烧持续期在低压缩比工况(CR=9、11、13)呈上升趋势,此时主燃烧室混合气浓度对燃烧过程的影响占主导作用;但是随着压缩比逐渐升高至15,滞燃期和燃烧持续期的上升趋势不再明显;而当λ>1.9时,主燃烧室混合气过于稀薄,此时预燃室射流火焰对主燃室燃烧的影响增强．试验还发现,射流点火发动机和普通火花塞点火发动机在压力振荡方面存在较大差异,射流点火发动机的压力振荡从燃烧初期阶段开始一直持续到燃烧结束,这主要是由于高温射流对主燃室多点点火造成的压力振荡．在高压缩比和较浓混合气工况下,射流点火发动机可能还会发生早燃,因...     

湍流射流点火预燃室射流孔对甲醇发动机性能及排放影响的研究

基于一台四冲程单缸发动机开展预燃室结构和射流孔直径对湍流射流点火(turbulentjetignition,TJI)甲醇发动机性能和燃烧特性的影响研究．试验采用直单孔和斜三孔两种类型预燃室射流孔，根据预燃室是否喷射甲醇，预燃室可分为主动式预燃室和被动式预燃室．结果表明，预燃室射流孔直径过大会使射流强度减弱，进而导致主燃烧室燃烧速率降低，不利于稀薄工况下的稳定燃烧；预燃室射流孔过小则会导致节流损失和淬息作用增强，造成稀薄工况缸内燃烧恶化，且污染物排放增加．稀燃工况下，对于直单孔预燃室，4 mm直单孔预燃室性能表现较好，可产生较强的射流，拓宽发动机稀燃极限、提升燃烧稳定性，同时降低指示油耗率，减少污染物排放．预燃室结构不同时，斜三孔预燃室可产生与活塞表面平行的射流火焰，TJI甲醇发动机获得更好的动力性与燃油经济性，且污染物生成较少；同时，斜三孔预燃室可在主燃烧室产生多股射流，提供分布更加广泛的点火源，促进缸内快速燃烧，有效提升稀燃工况下的燃烧稳定性．不同发动机负荷下，斜三孔预燃室的使用可使发动机获得更好的燃烧和排放性能；TJI甲醇发动机具有较好的经济性和燃烧稳定性，同时，缸内燃烧速率更高，...     

沸腾燃烧锅炉的临界速度

在我国,能源的主要来源是煤,沸腾燃烧锅炉能较好地燃用劣质煤,并将在我国动力工业中迅速得到发展.临界速度u_(mf),的计算在沸腾燃烧锅炉的设计中是很重要的.但是,目前国内外发表的u_(mf)计算公式,在同样的床料特性下,应用不同公式计算时其结果相差甚大.本文针对这个问题在一个常压沸腾床气模试验台上进行了试验研究工作,通过试验,论证了各计算公式在不同范围内的适用性,并建议采用最满意的计算公式C.Y.Wen和公式.但是,当采用小颗粒占少数的双组分物料或混合物料时,建议按下式计算平均粒径:     

燃煤沸腾床埋管传热系数的试验研究

本文在试验的基础上,着重说明和分析燃用宽筛分(0～8mm)燃料时,在沸腾床层中沿高度和宽度方向传热系数的变化规律;讨论埋管管径、煤种、燃煤颗粒直径、沸腾床温度以及埋管管壁温度对传热系数的影响:提出了低压和中压沸腾锅炉埋管管壁传热系数的推荐值.     

爆震波形成过程试验研究

对三种不同结构(小环形、大环形、圆形)的爆震室进行不同参数的爆震试验,研究爆震波的形成过程。发现小环形爆震室在可燃混合物当量比φ≥1.1、大环形爆震室和圆形爆震室均在当量比φ=1.2时,无论有无孔板,爆震波都会在爆震室封闭端附近形成。预燃室环形聚心火焰点火方式,集预燃室两步起爆法、环形火焰聚心和激波聚焦原理、弯管加速火焰法于一体的点火起爆方式,加速了爆震波的形成过程。     

点火用小流量回油式机械雾化喷咀的试验研究

本文论述了小流量(10—150公斤/小时)回油式机械雾化喷咀用轻柴油进行的试验研宄结果,包括喷咀几何特性和运行工况对流量特性和雾化性能的影响。试验结果表明,喷咀在小流量下仍能保持流量稳定、雾化良好、热态燃烧完全。同时,得到了喷咀在小流量下的流量系数修正公式(3)。这种喷咀特别适于沸腾锅炉和煤粉锅炉予燃室点火使用。     

涡流预燃室的探索——95系列柴油机燃烧系统的试验研究一

为进行预燃室的探索,考察其用于495T型柴油机的性能和用于495Q型车用柴油机的高速性,在S195型单缸机上进行了本试验研究。与直接喷射式燃烧系统相比,涡流室和预燃室具有工作柔和对喷油系统要求不高,和废气中有害成分NOx较少等优点,预燃室在这方面更优于涡流室,但从标志重要性能的动力性经济性来看,涡流室则优于预燃室,特别因其高速性能好,故涡流室在缸径小于100毫米的高速柴油机中占统治地位。我们的主要目标是:提高预燃室的动力经济指标,使之赶上或超过S195原机涡流室,     

氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性

为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进了Otomo氨/氢机理基础上,探究了进气温度、掺混氢气的质量分数和主燃室当量比对氨/氢燃料着火与燃烧特性的影响。研究结果表明,射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的热力学环境和高活性热射流。在当量比为0.4、不掺混氢气的条件下,450 K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧,在掺混氢气的质量分数较低时,射流点火对火焰发展促进作用更显著;掺混氢气的质量分数提高至10.0%可以使燃烧相位提前18°,但爆震风险增加;在进气温度为320 K和掺混氢气的质量分数为2.5%条件下,主燃室在当量比最小为0.45时可正常着火,但随着更接近理论空燃比的燃烧,指示热效率略有提升,主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。     

增压沸腾床平均粒径及浓度在线测量

增压沸腾床平均粒径及浓度在线测量戴立铭，李鹤立，江潼君（东南大学动力工程系，南京２１００１８）为提高热交换效率，减少环境污染，采用增压沸腾燃烧是必由之路。由于沸腾燃烧后使燃气中含有大量的不同粒径的灰尘，燃气不能直接进入燃气透平，必须经过净化系统过滤使...     

柴油机超小型水滴形预燃室的研究

针对12V180柴油机原球形燃室喷嘴因热负荷过大而产生热裂和断裂脱落的问题,进行了理论分析和实验研究,提出了一种新型的预燃室－超小型水滴形预燃室,使用该预燃室,可以大大降低喷嘴的热负荷,提高喷嘴使用的可靠性。     

增压汽油机早燃在线检测与诊断

基于缸内离子电流检测技术,在一台增压进气道多点喷射汽油机上研究了进气温度、负荷、点火提前角、空燃比对于早燃发生频率的影响.试验结果表明,在一定范围内提升进气温度并不会增加早燃发生频率,增大负荷及增大点火提前角将会增加早燃发生频率,缸内混合气加浓将有效抑制早燃发生频率但是会增加油耗.采用的离子电流检测技术,可以实时快速检测早燃循环.并与缸压阈值法相比,离子电流信号判断早燃更准确,能够识别全部早燃循环,包括燃烧压力较小的早燃循环,同时离子电流检测法能够在上止点前25°CA检测到早燃发生的特征信号,这为发动机采取早燃消除方法提供了技术可能.     

一种用于超高增压柴油机补燃室的新型喷油器

本文针对4160超高增压原理试验机补燃室所存在的燃烧效率低,火焰长等问题,对喷油器的结构、工作原理和性能及在超高增压柴油机中的应用状况进行了分析研究,在此基础上研制了一种新型喷油器——复合雾化喷油器。补燃室实验台上的部件实验和整机匹配实验表明该喷油器能较好地满足超高增压柴油机的要求。     

二硝基茴香醚的可视化烤燃试验

为更深入地了解熔铸炸药在慢速烤燃过程的反应现象,以可视化烤燃装置开展了二硝基茴香醚(DNAN)的慢速烤燃试验。试验观察到DNAN的烤燃过程主要经历4个阶段,分别为固液相变阶段、慢速分解阶段、气体快速溢出和药液喷发及点火阶段。测试和计算了DNAN在270℃下的点火延滞期,结果表明空气对流解热方式会延长点火延滞期。相比于DSC测试方法,本试验方法可以避免因样本量少而导致的结果失真,同时能够获得更多的热分解反应的细节信息,对于研究含能材料的热分解及热爆炸过程具有重要意义。     

燃烧室内气体流量分配的间接测量方法

本文在进行超高增压旁通补燃发动机补燃室的试验分析与模拟计算的基础上,提出用一种新的方法一“能量法”来间接地测量燃烧室内气体流量的分配,既解决了直接测量的困难,又避开了模拟计算中的某些假设。本文对这种方法的基本原理、理论依据及用途等进行了详细的论述,列举了应用实例,并分析了优缺点及其普遍意义。     

50吨/时全沸腾锅炉的点火与运行

无产阶级文化大革命以来,广东省江门甘蔗化工厂为了迅速改变北煤南运的状况,发扬了艰苦奋斗、自力更生的革命精神,于1971年秋自行设计改装成功一台50吨/时中温中压沸腾床燃烧锅炉,并在当年12月胜利投入生产,到今年3月份,共运行了17870小时,燃烧低质煤144420吨,掺烧煤渣75727吨,产汽646928吨,有力地促进了社会主义生产的发展。几年来,经过反复实践,摸索出大面积沸腾床分床点火的启动方法,运行水平也得到不断提高。下面是江门甘蔗化工厂50吨/时沸腾炉分床点火和运行方面的一些做法和体会。     

水煤气沸腾气化炉的试验研究

介绍了沸腾床水煤气气化方法,并在沸腾煤气化炉上用该法对烟煤和焦炭进行了几个工况的试验研究.试验表明:水煤气沸腾气化炉操作简单,煤种适应性强;煤气成分中的H_2>50％,CO<20％,是一种低污染的家用燃料气和理想的化工原料气。该气化方法可为我国煤气化的发展提供一条新途径。     

电控液化石油气单缸发动机试验研究

对188型单缸发动机燃用液化石油气(LPG)的性能进行了试验研究.改进设计了LPG供气系统和原机点火系统,标定了LPG喷射器的流量特性,分析了不同压缩比、点火角对发动机性能和排放的影响规律.借助设计的控制系统实现了发动机各个工况下喷气量和点火定时的控制,并通过试验对发动机燃用汽油和LPG两种情况下的性能进行了对比分析.结果表明,改进后的电控LPG单缸发动机经济性得到了提高,排放性也得到一定的改善.     

正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧的试验研究

通过在进气道预喷正庚烷,在上止点前缸内直喷柴油压燃,试验研究了不同预混合比例和不同负荷下的正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧和排放特性.结果表明:复合HCCI的热效率和原机柴油直喷压燃模式相当,并且可以在全负荷范围内有效降低原机的Nox排放,在大负荷时采用较小的预混合率还可以同时降低碳烟排放;与常规HCCI相比,显著降低了HC排放,同时在中低负荷对降低CO排放也有明显效果.