天然气发动机燃烧不稳定性的多尺度特性分析

为了揭示过量空气系数λ在多尺度上对天然气发动机燃烧不稳定性的影响规律,在低负荷工况下针对不同λ值进行试验,对平均指示压力时间序列进行小波分析和多分辨率分析,研究多尺度上天然气发动机燃烧不稳定性。结果表明:天然气发动机燃烧过程呈现明显的多尺度特性,且燃烧不稳定性与各尺度上细节信号的波动具有较强的相关性;当混合气浓度较大时,压力波动呈现出持久性的大尺度周期振荡模式;随着λ增加,高频尺度范围出现了间歇性的短周期振荡,高频细节信号的波动特征加剧,邻近燃烧循环之间的关联性增强,呈现出更复杂的动力学特征;在接近稀燃极限工况时,高频细节信号D₁对燃烧不稳定性的贡献率更大。同时,对燃烧过程多尺度确定性变化的原因进行了分析,为天然气发动机稀燃稳定性控制提供了理论依据。     

天然气发动机燃烧不稳定性分形特征分析

为了揭示点火正时θ_sit对天然气发动机燃烧不稳定性的影响规律,在低负荷工况下,针对不同θ_sit工况进行试验,利用多重分形和多尺度熵方法对指示平均有效压力p_imep、放热量Q时间序列进行分析,并利用p_imep的循环变动系数P_CCV进行验证,对天然气发动机燃烧不稳定性的分形特征进行了定性、定量研究。结果表明：天然气发动机燃烧过程呈现出一定的分形特征,随着θ_sit提前,Hurst指数变化差值和奇异谱宽度先增大后减小,P_CCV先减小后增大,多尺度熵随尺度因子的增加而减小,燃烧不稳定性的分形复杂度和反持续相关性先增强后减弱,表明存在一个最优θ_sit使得天然气发动机的燃烧稳定性达到最佳。并且,对θ_sit影响天然气发动机燃烧不稳定性的原因进行了研究,为改善天然气发动机稀燃稳定性提供了理论依据。     

风能密度增加装置的设计及应用

介绍了流体力学的基本原理,研制了一种收缩喷管状的＂风能密度增加装置＂;使风吹到风机叶片之前在风速增加管中进行加速,从而增加风能密度。试验结果表明,出风口处风速是进风口的1.9倍,风能密度提高6.9倍,总动能变为1.74倍;动能的增加量是由于进风口处的部分压力能转化为出风口处的动能;由于风机的单机容量与风能密度成正比,因此该装置可以成倍的提高风机的单机容量。