【摘 要】
:
本文利用预燃式定容燃烧弹系统,以含醇质量比为10%的乙醇柴油为研究对象,进行了不同喷射压力、环境密度和环境温度下的冷态喷雾和喷雾蒸发特性的可视化研究.文章先利用MATLAB软件对喷雾燃烧图像进行处理,并获得相应的喷雾宏观参数.随后,对比分析了不同的喷射环境下的乙醇柴油的冷态喷雾和喷雾蒸发特性.研究表明:喷射压力越高,冷态喷雾和喷雾蒸发的喷雾贯穿距越长,喷雾面积和体积越大,但冷态喷雾中喷雾锥角越小,
【机 构】
:
华中科技大学大学能源与动力工程学院,湖北武汉430074
论文部分内容阅读
本文利用预燃式定容燃烧弹系统,以含醇质量比为10%的乙醇柴油为研究对象,进行了不同喷射压力、环境密度和环境温度下的冷态喷雾和喷雾蒸发特性的可视化研究.文章先利用MATLAB软件对喷雾燃烧图像进行处理,并获得相应的喷雾宏观参数.随后,对比分析了不同的喷射环境下的乙醇柴油的冷态喷雾和喷雾蒸发特性.研究表明:喷射压力越高,冷态喷雾和喷雾蒸发的喷雾贯穿距越长,喷雾面积和体积越大,但冷态喷雾中喷雾锥角越小,而喷雾蒸发中喷雾锥角越大;环境密度越高,喷雾贯穿距越短,喷雾锥角越大,喷雾面积和体积越大,但喷雾卷吸的空气质量却越多,从而能提高混合气的局部温度,降低混合气的局部当量比,有利于混合气着火和燃烧;环境温度越高,燃油喷雾的贯穿距越大,喷雾锥角总体上越小,喷雾蒸发的喷雾面积和体积逐步减小(气化原因),但都明显大于冷态喷雾.另外,不同环境温度下喷雾蒸发过程图片表明,喷雾蒸发的雾形结构主要由喷射参数决定,环境温度对喷雾蒸发中的雾形结构,卷吸程度和蒸发形态影响不大.即环境温度对喷雾形态中各处化学计量比分布的影响不大.
其他文献
本文在一台四缸柴油机上使用一种低辛烷值G80燃料(汽油和柴油的体积比为80∶20)进行了多段预混压燃模式(MPCI,Multiple Premixed Compression Ignition)的试验研究.通过Taguchi-DOE的试验方法,解析了喷油时刻、喷油比例等变量对燃烧和排放性能的影响,结果表明指示比油耗和NOx排放主要受次喷时刻影响,碳烟排放主要受首喷时刻影响.基于上述结果,协同优化喷
燃烧相位是表征燃烧最重要的参数,本文采用数值模拟的方法研究了进气温度、进气压力、EGR率、喷油正时(SOI)、预混燃料比例等边界参数对不同燃料RCCI燃烧相位的影响.结果表明:上述几种边界参数对不同燃料RCCI的燃烧相位都有影响,SOI对放热率峰值影响不大,但会影响缸压峰值,其他边界参数既能影响放热率峰值又能影响缸压峰值.汽/柴油RCCI燃烧相位对进气温度敏感性最低;甲醇/柴油和乙醇/柴油这两种低
天然气柴油双燃料与火花点火模式相比,可以获得更高的热效率,但存在着小负荷下THC,CO排放较高,大负荷下燃烧粗暴以及天然气替代率不足等问题.聚甲氧基二甲醚(polyoxymethylene dimethyl ethers,PODEn)是一种高十六烷值、高含氧量的煤基燃料,本文尝试用其替代柴油引燃天然气,以改善柴油引燃天然气燃烧不完全等问题.试验结果表明,PODEn引燃天然气可以使得THC、CO排放
为研究不同EGR温度对汽油机燃烧特性的影响,本文基于一台1.3T涡轮增压汽油机改造了低压EGR系统,通过开关EGR冷却水使EGR达到不同的温度.结果表明:在1500r/min,10%EGR率,小中大三个负荷工况下,EGR温度升高,燃油消耗率有升高趋势,但是其升高幅度不超过0.3%.EGR温度升高后,最佳点火提前角提前,中小负荷燃烧持续期增长,大负荷燃烧持续期基本不变.在大负荷工况下,当关闭EGR冷
燃烧始点是缸内燃烧的重要反馈参数,对研究发动机的燃烧工况有重要作用.本文基于连续小波变换、小波奇异性理论,提出了利用连续小波变换识别发动机燃烧始点的方法.研究了不同小波基函数、尺度因子在小波变换识别燃烧始点上的应用,并将缸压求导法、燃烧放热率法同小波变换方法得到的燃烧始点进行了对比分析,同时利用小波变换的方法对不同发动机燃烧模式进行了燃烧始点识别.结果表明:小波基函数与尺度因子在燃烧始点识别上有着
在热力学单缸机内,采用微量机油缸内直喷的方式研究机油成分对汽油机缸内燃烧的影响,研究对象包括机油基础油以及不同种类的机油添加剂.试验结果表明,向燃烧室内直接喷射机油基础油即能够诱发早燃,进而引起超级爆震,与正常燃烧循环相比,其混合气着火时刻大幅度提前.而机油添加剂成分则对早燃时刻有重要影响:清净剂磺酸钙和磺酸钠能够使早燃时刻提前,而抗氧抗腐剂二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二烷基二硫代氨基甲酸钼(
随着排放法规对发动机排放性能要求不断提高,要求发动机采用的技术越来越复杂,而整车开发周期反而在缩短,这就要求在整车搭载之前,尽可能早地进行排放性能的开发,以便为整车开发催化器提供时间和数据支持,同时降低整车开发阶段的排放标定工作量.本研究通过采用AVL公司的动态模拟试验台,在实现GB18352I型试验的基础上,通过调整催化剂起燃阶段相关控制参数,从碳氢(THC)的角度出发,研究其在NEDC循环工况
文章首先在热机工况下进行负荷特性测试,测试发现最小粒径的B型喷油器对油耗存在约0.5%~2%的改善,对CO的改善率约0%~10%,对大负荷的HC存在明显改善趋势,对NOx整体无改善作用;进一步研究发现B型喷油器为减小粒径而采取增大喷雾锥角的举措,导致发生严重的湿壁问题;挑选匹配现有气道中等粒径的C型喷油器进行低水温性能测试,测试发现C型喷油器对油耗及排放均呈现改善作用,其中对HC的改善较为明显;台
汽油直喷点燃式(GDI)发动机由于其压缩比高、节流损失小,因此热效率高,已成为汽油机的主流.但是GDI发动机颗粒物排放高于传统进气道喷射汽油机,所以减少GDI发动机碳烟的研究尤为重要.本文结合发动机台架试验和三维数值模拟分析了GDI发动机喷雾、燃烧、碳烟生成过程.研究结果表明,混合气浓区、池火是碳烟生成的主要原因;早喷工况,燃油撞击活塞顶部形成油膜,燃烧过程出现池火现象,碳烟生成量明显增加;晚喷工
在一定容弹内,通过高速摄影和相位多普勒粒子测试仪(PDPA)研究了多孔喷油器在高背压条件下的喷雾坍塌现象.研究表明:在高背压下,在近喷嘴区域发生了明显的喷雾坍塌现象,喷雾被挤压,喷雾宽度减小,在转折位置之后喷雾宽度增加.其坍塌挤压程度随着背压的增加而加强.转折位置随喷射压力的增加而推后.液滴速度的演化历程映证了该坍塌现象.同时,喷雾粒径结果表明喷雾坍塌对燃油粒径分布产生了明显的影响.