Fuel design real-time to control HCCI combustion

In order to achieve lower emissions and extensive load in the homogeneous charge com- pression ignition (HCCI) engine system, a novel fuel design concept that high-octane number fuel and high-cetane number fuel are mixed real-time to con- trol HCCI combustion is proposed in this study. HCCI combustion fueled with iso-octane/n-heptane mix- tures controlled real-time on a single-cylinder HCCI combustion engine is studied. The test results show that the equivalence ratio of n-heptane in mixtures decides ignition and controls the combustion phase of HCCI combustion. The addition of iso-octane ex- tends knocking limit in equivalence ratio somewhat, but knocking occurrence mainly depends on the total concentration of mixture. Although operating range in equivalence ratio becomes narrow with the increas- ing proportion of iso-octane, the maximum load of HCCI combustion fueled with iso-octane/n-heptane mixtures controlled real-time is increased about 80% more than that of pure n-heptane. When iso-octane/ n-heptane mixtures are controlled in optimized method, it is proved that the load of HCCI combustion can be fully extended and emissions can be de- creased remarkably, while at the same time the higher indicated thermal efficiencies are obtained over the extensive operation range.     

紫外分光光度法测定200～260℃加氢精制无味煤油中芳烃含量

用一待测200～260℃加氢精制无味煤油试样,利用硅胶吸附、甲醇顶替脱附的办法制取其中的混合芳烃.以异辛烷作为稀释溶剂,求出该混合芳烃在272 nm处的平均吸光系数,然后利用此吸光系数测定与其属同一批原料所生产的其它无味煤油中芳烃含量.在波长272 nm处,本方法的检测下线可达0.57 ug/g,灵敏度指数0.45μg.cm-2,回收率为94%～101%.     

碳酸二甲酯相关体系黏度和密度的测定及关联

在常压下采用U形振动管密度计测定了碳酸二甲酯与正己烷在293.15~333.15K下的密度以及碳酸二甲酯分别与正庚烷和异辛烷所组成的二元混合液在293.15~343.15K下的密度;用乌氏黏度计测定了这3个二元混合溶液在相应温度下的黏度.密度测量误差低于±1×10-5g/cm3,黏度测量误差低于±0.003mPa/s,并由密度数据计算出超额摩尔体积VE,由黏度数据计算出了不同温度和组成下的混合黏度的变化Δη.计算所得VE全部为正值,Δη全部为负值.对不同温度下的超额摩尔体积、混合黏度的变化与组成的关系按多项式方程进行了关联,并给出了多元回归系数和标准偏差.     

SEDSS一异辛烷反胶束体系的建立及其对蛋白质的提取

首次报道了一种新型表面活性剂丁二酸二(油酸乙二醇单酯)酯磺酸钠(SEDSS)的合成,考察了它与异辛烷形成的反胶束体系在提取小分子的细胞色素C(cyt-C)和相对分子质量较大的血红蛋白的行为.结果表明,该表面活性剂与异辛烷形成的体系具有反胶束的性质,与AOT/异辛烷体系相比,血红蛋白的提取率更高,且无界面膜状物产生.     

气道喷射正庚烷缸内直喷异辛烷的分层充量压缩燃烧与排放特性

在一台单缸发动机上,通过进气道预喷正庚烷和上止点前缸内直喷异辛烷,对双燃料分层充量压缩燃烧(Stratified Charge Compression Ignition,SCCI)进行了试验研究.通过进气道预喷的正庚烷在进气行程形成均匀混合气并在上止点前发生两阶段反应,触发缸内直喷的异辛烷着火与燃烧,整个燃烧过程为分阶段燃烧,分析了不同负荷及预混合率时的燃烧与排放特性.结果表明:最大压力升高率为0.87 MPa/(°)时,最大平均指示压力(I MEP)可达到0.73 MPa,说明SCCI可以扩展运行负荷.预喷燃油量最大时的工况点,其NOx排放值较高;预喷正庚烷燃空当量比一定时,增加负荷,可以减小CO和THC的排放.     

异辛烷/柴油双燃料分层充质压缩着火燃烧和排放特性

在一台单缸发动机上进行了双燃料分层充质压缩着火(SCCI)燃烧的试验研究.分析了异辛烷作为预喷射燃料,柴油作为缸内直喷燃料的SCCI着火方式和燃烧过程,并通过固定直喷入缸内的柴油当量比φD,研究不同异辛烷预喷射当量比φP对SCCI燃烧和排放特性的影响.研究表明:SCCI燃烧出现两阶段放热;φP对燃烧和排放特性的影响存在一个临界值,且φD固定值增大,该临界值降低.对燃烧特性的分析发现:当φP高于临界值时,异辛烷的着火延迟明显缩短,其放热峰值显著增大;整个SCCI的燃烧速率、缸内最大压力和最高温度迅速提高,燃烧持续期几乎保持不变,热效率显著改善.对排放的研究发现:φP增大时,HC和CO排放先增大,但当φP高于临界值时,HC和CO排放逐渐减少;NOx和碳烟的排放随φP的增大而增大,但当φP高于临界值时,增大速率显著加快.     

高温下乙醇/异辛烷混合物着火特性的反应动力学研究

为探究高温条件下在异辛烷中掺混乙醇对其着火滞燃期的影响,对乙醇/异辛烷混合燃料的自着火特性进行了实验和理论研究。通过反射激波管平台和数值模拟计算研究了异辛烷掺混不同摩尔分数的乙醇后在初始压力为0.2或1 MPa、温度范围为1 100～1 900 K、当量比为1.0下的着火特性和化学反应机理。研究结果表明,乙醇/异辛烷混合燃料的滞燃期随乙醇掺混量的增加和随压力的升高而减小,在高温下滞燃期随温度的升高而减小,且滞燃期的对数和温度的倒数近似呈线性关系。通过多元线性回归法拟合了滞燃期的Arrhenius公式,验证了Nour Atef机理与本实验的吻合性;通过反应路径和滞燃期敏感性分析,从化学动力学角度可知,掺混乙醇对着火滞燃期的影响本质上是由于掺混乙醇产生的大量OH活性基促进了反应,从而缩短了混合燃料的着火滞燃期。     

Interactions between crystal violet and AOT in aqueous solutions and in A OT／isooctane／water microemulsions

The absorbance of crystal violet (CV) in a series of aqueous solutions and a series of sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT)/isooctane/water microemulsions has been determined. Association models have been used to analyse the experimental data to obtain the association constants of CV and AOT in the above two media. It was found that about up to 57% CV was associated by AOT in AOT/isooctane/water microemulsions, which reduced the reaction rate of alkaline fading of crystal violet in the microemulsions.     

辛烷值和预混合率对双燃料发动机SCCI燃烧与爆震的影响

对参比燃料/柴油双燃料SCCI(Stratified Charge Compression Ignition,SCCI)燃烧进行了试验研究.分析了预喷燃料辛烷值以及预混合率对双燃料SCCI燃烧特性的影响.研究了各当量比φ下双燃料SCCI的最高压力和最大压力升高率,提出可以在限制爆震的前提下,通过优化预喷燃料的辛烷值及预混合率实现高效清洁的SCCI燃烧,并可将发动机负荷范围大大拓展.结果表明:在中低负荷区域(φ<0.481),低辛烷值预喷燃料可以提供良好的着火稳定性;而在高负荷区域(φ>0.561),高辛烷值预喷燃料可以避免爆震并且保持较高的热效率.     

燃料实时设计与HCCI燃烧控制

根据燃料设计的思想, 提出了混合燃料比例实时优化的HCCI燃烧控制新方法. 利用HCCI单缸发动机研究了异辛烷/正庚烷的实时预混合控制的HCCI燃烧, 结果发现混合燃料HCCI着火以及燃烧相位主要取决于正庚烷实际的燃空当量比. 异辛烷的加入对爆震当量比界限有所拓展, 但HCCI爆震主要与混合燃料总当量比有关. 随着异辛烷比例的提高, 导致HCCI当量比运行范围变窄, 但是混合燃料实时调控的HCCI燃烧最大负荷相对纯正庚烷提高了大约80%. 采用实时优化控制, 取得了负荷拓展与排放降低综合效果, 其整个运行范围具有较高的热效率.