两种亚网格湍流模型的旋流扩散火焰大涡模拟

为研究旋流火焰结构,采用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型及Smagorinsky-Lilly和K方程亚网格湍流模型,对美国Sandia国家实验室测量的旋流火焰进行了大涡模拟,得到了与燃烧场速度、温度和温度脉动实测值相吻合的模拟结果。预报的瞬时温度分布云图与实际火焰的形状很相似。K方程亚网格湍流模型预报的瞬时温度分布比Smagorinsky-Lilly模型的预报结果更接近实际。燃烧火焰基本上位于回流区所在的位置,火焰在回流区被稳定。     

两种亚网格湍流模型的旋流扩散火焰大涡模拟

为研究旋流火焰结构,采用二阶矩亚网格(SOM-SGS)燃烧模型及Smagorinsky-Lilly和K方程亚网格湍流模型,对美国Sandia国家实验室测量的旋流火焰进行了大涡模拟,得到了与燃烧场速度、温度和温度脉动实测值相吻合的模拟结果。预报的瞬时温度分布云图与实际火焰的形状很相似。K方程亚网格湍流模型预报的瞬时温度分布比Smagorinsky-Lilly模型的预报结果更接近实际。燃烧火焰基本上位于回流区所在的位置,火焰在回流区被稳定。     

重迭法柴油机燃烧火焰发展过程摄影的研究

重迭法火焰摄影只须使用普通相机、普通底片和一般的冲洗条件,即可进行柴油机燃烧火焰发展过程的摄影,所得效果良好。 重迭法摄影的基本原理是根据柴油机工作过程是循环的重演的,每循环火焰发展过程基本相同的特点,采用了同步机构和闪光盘即可摄出瞬时的火焰照片,将各瞬时的照片组合起来即得到火焰发展过程的连续图片． 采用此装置还可进行火焰观察、油线及五彩摄影。 本文对实现重迭法火焰摄影有关技术向题：玻璃缸头设计,玻璃窗沾污及使用钢化玻璃代替石英玻璃等进行了研究,并得到解决。     

高速直喷柴油机碳粒形成和氧化规律的研究

为研究高速Ｆ１２０柴油机燃烧过程中碳粒在不同的火焰条件下形成和氧化的 规律，运用缸内瞬态取样技术和火焰辐射测量技术在该机采用多孔喷射、雾化燃烧系 统和伞喷、预混合燃烧系统时，测取了以预混合燃烧为主和以扩散燃烧为主的两种燃 烧过程中碳粒、氧浓度和火焰温度变化曲线。结果表明柴油机以预混合燃烧时因混合 气结构均匀和较快的燃烧速度对扼制碳粒的形成有较明显的作用．     

进气掺混二氧化碳对柴油机燃烧过程影响的可视化研究

为了研究CO_2对柴油机燃烧特性的影响,文章在一台视窗上置式柴油机可视化装置上进行试验,用高速摄像机记录下油门全开时柴油机进气掺混CO_2燃烧过程的火焰图像,应用三基色法计算了燃烧温度场,并结合示功图和放热率曲线分析了进气掺混CO_2对柴油机着火和燃烧过程的影响。分析结果表明:随着掺混CO_2比例的增加,着火时刻推迟,燃烧速率下降,燃烧持续时间不断缩短;缸内最大爆发压力下降,达到峰值压力的时间推迟;放热率峰值下降,放热率曲线整体推后;缸内瞬态最高温度和平均温度均相应降低。     

产业

我国最大富氧助燃节能装置投入运行日前,由山东烟台华盛燃烧设备工程公司研制生产的国内最大富氧助燃节能装置在中国天瑞集团汝州水泥有限公司正式投入运行。测试表明,水泥炉窑火焰温度提高了200℃,节煤率提高8%以上。该节能装置的成功运行,打破了水泥行业传统使用空气助燃的历史,标志着我国工业炉窑节能改造技术达到了新的高度。对建材行业的窑炉进行富氧(全氧)燃烧节能改造是国家发改委和财政部重点资金支持的项目,"十二五"期间建     

柴油机曲轴瞬时扭矩的仿真计算与试验验证

为监测多缸柴油机不同缸内的燃烧情况和活塞连杆组质量对柴油机曲轴输出扭矩的影响,采用Matlab/Simulink建立一个基于缸内压力的多缸柴油机瞬时扭矩的动态非线性模型;并在装有自行开发的应变片式非接触扭矩传感器的6-135柴油机上建立瞬时扭矩测量台架,对仿真模型进行验证.对6-135柴油机在额定工况和一缸失火工况下的缸内压力和曲轴瞬时扭矩进行测量,并与仿真计算结果进行比较,计算结果与试验结果较为一致.     

手摇起动柴油机冷起动过程的测量分析

测量分析小型手摇起动柴油机冷起动过程的瞬时转速、喷油及燃烧过程特征参数在每一循环中的变化情况;研究供油提前角变化时,这些参数的变化趋势;观察柴油机起动初期和转速增大后,循环喷油量和平均指示压力的变化。     

不同海拔条件下柴油燃烧火焰温度和碳烟特性研究

为了研究海拔条件对柴油机冷起动阶段柴油燃烧过程的影响,在定容燃烧弹台架上模拟了平原和海拔2000 m工况下柴油机缸内的热力学状态,利用双色法获取了不同工况下柴油火焰温度和表征碳烟浓度的KL因子分布. 结果表明,随着海拔由0 m增加至2000 m,环境温度、压力同时降低产生了耦合作用,导致柴油滞燃期由2.0 ms增大至3.13 ms.海拔升高后,柴油燃烧过程中平均火焰温度降低,局部高温区域消失,KL因子总量减少. 海拔条件变化影响了碳烟特性和火焰温度的关系. 随着海拔升高,火焰温度降低,导致碳烟氧化主导阶段碳烟氧化速率降低,局部火焰温度对局部碳烟浓度的影响减小.      

乙醇-柴油在线混合燃料的燃烧排放特性

为了改善柴油机在不同工况时的排放,建立了超声波乙醇柴油在线混合装置,以实现适时混合不同比例的乙醇柴油燃料。在一台柴油机上试验研究了这种在线混合燃料的燃烧与排放特性,结果表明:随着混合燃料中乙醇体积分数的增加,碳烟排放明显降低,其最大降幅达74%,而且燃烧持续期缩短;但在中、高负荷工况NOx排放明显增多,因此尚需采取措施降低乙醇柴油混合燃料燃烧时的NOx排放。在一台可视化发动机上的研究结果表明:随着乙醇体积分数的增加,燃烧持续期也缩短,而且火焰亮度降低,碳烟形成得到了抑制。     

生物油雾化燃烧特性试验

研究了自热式生物质热解液化工业小试装置获得的生物油的雾化燃烧特性,试验在自制的高压内混式雾化燃烧装置上进行.结果表明:生物油不做任何品质提升即可实现稳定的燃烧,且火焰温度达1 400℃以上,可以满足工业窑炉和燃油锅炉等热力设备的使用要求.     

柴油机缸内壁面热边界层的形成及分析

在用贯穿式光纤传感器测量柴油机缸内壁面法向不同位置火焰温度的基础上,研究了缸内燃烧火焰对壁面热边界层的影响,同时研究了运转和结构参数对壁面热边界层的影响.结果表明缸内壁面有热边界层形成,并在压缩行程至排气门开启这段时间形成稳定的热边界层,热边界层厚度大约为2.0～3.0mm;在有燃烧火焰时,热边界层中的气体扰动增加,壁面热边界层减薄,这种情况主要存在于压缩上止点附近到上止点后40°范围内;当负荷、转速、压缩比增大时,壁面热边界层减薄;冷却水温度对壁面热边界层基本没有影响.     

脉冲火焰温度及水蒸气浓度测量装置研究

基于分子辐射吸收理论及指数宽带模型,分析了火焰温度和水蒸气浓度的测量原理,建立测量火焰温度和水蒸气浓度的红外光谱的模型.研制了一种新型的火焰温度和水蒸气浓度测量装置,可实现极短脉冲高速火焰的测量,并对煤油喷灯火焰进行了测量实验.     

基于实验教学的火焰光谱测量系统设计及应用

根据热能与动力工程专业本科实验教学对燃烧测量的需求,设计了一套火焰光谱测量系统。该系统以一台可见光光谱仪为主要设备,通过自行开发的火焰光谱处理软件可测量各种火焰光谱辐射强度,并结合热辐射定律及双色法可计算出火焰温度和黑度,反映火焰燃烧状态。本系统易于操作,应用于实验教学中,分别测量了乙烯火焰和酒精灯火焰,计算了乙烯火焰温度和黑度,并根据测得光谱强度分布判断出酒精灯火焰中包含碱金属元素,向学生展示了火焰光谱测量的方法及特点。     

柴油机强化燃烧实验研究

分析了柴油机燃烧过程的特点,并且提出了一种新的柴油机强化燃烧的研究方法.成功研制了应用于柴油机的高频高压等离子体活性粒子发生器.采用强电离放电方法对柴油机的进机空气进行强电离放电预处理,使进气中含有大量的OH@、HO2-、HO2@以及O2+、O2@、O3等高活性粒子,缩短了柴油机的滞燃时间,提高了燃烧的平稳性与燃烧效率,达到了节能及降低尾气污染的目的.     

燃油炉火焰温度的双色法测量与辐射换热的计算

燃油炉火焰温度的双色法测量与辐射换热的计算陈石，张志千，吴小敏（动力工程系）关键词：燃烧炉；火焰温度；辐射热传递分类号：ＴＫ１７５；ＴＫ２２９．７为了提高设备的燃烧效率并降低排放的污染，越来越重视燃烧过程及燃烧设备的改进。本文利用双色法测量了圆筒形燃...     

氧指数测定仪的改进及其应用

氧指数测定仪是用来鉴定聚合物材料难燃性的仪器。现有氧指数仪存在对样品形状有限制和测试数据少等缺陷。改进型氧指数测定仪由氮气测量与控制装置、氧气测量与控制装置、氮气与氧气混合装置、丙烷点火器、燃烧系统、样品温度与时间测量装置构成。改进型氧指数测定仪特别适用于没有固定形状的样品,测试结果包括氧指数值和燃烧温度-时间曲线,氧指数大小基于燃烧温度而确定。对于氧指数大于80的样品,改进后的氧指数测定仪可以通过样品燃烧温度的高低来判断阻燃性能的相对优劣。改进型氧指数仪适应的样品范围更广、提供测试数据更多和更科学,也更能适应实验室研究和实验教学的需要。     

高温低氧气氛中气体燃料的火焰特性

为确定高效低污染燃烧的条件 ,研制了火焰特性实验装置 .在此装置上研究了助燃剂预热温度及氧体积浓度对丙烷火焰特征的影响 .实验中 ,助燃剂预热温度变化范围为 380～ 1 0 0 0℃ ,氧体积浓度变化范围为 2 1 %～ 2 % .实验表明助燃剂温度及其含氧量对火焰特性有非常显著的影响 ,高温低氧条件下的火焰体积、火焰亮度与颜色、火焰形状等特性明显改变 .此外 ,还定性地说明了高温低氧燃烧方式具有高效低污染特性     

激光燃烧诊断技术及应用研究进展

介绍了用于燃烧场温度、组分、火焰构造和流场速度等参数测量的相干反斯托克斯喇曼散射、自发振动喇曼散射、激光诱导荧光和OH示踪测速实验系统,给出了在预混火焰、高能固体推进剂瞬态燃烧场和超声速高温流场测量的部分实验结果,并分析了激光作用区域燃烧场温度、主要组分及流场速度的分布和火焰构造。     

内燃机燃烧研究的现状和动向

在综合分析国内外文献的基础上，结合作者在内燃机燃烧学国家重点实验室所从事的研究工作，综述了内燃机燃烧研究中的一些前沿课题的研究现状与动向。它包括火焰传播、爆震、柴油机缸内空气运动，燃油喷射，混合气形成，点火一点火装置，有害排放物，传热，燃烧诊断，数学模型等。