导读:本文包含了预混合燃烧论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:尺度,粒径,柴油机,表面,燃料,火焰,特性。
预混合燃烧论文文献综述
刘贝,成晓北,刘嘉璐,浦涵,卢宏广[1]（2019）在《不同喷射策略低温预混合燃烧模式排放试验》一文中研究指出基于一台4缸增压柴油机,研究了不同喷射参数分别在单次喷射预混合燃烧(PPC)和预喷模式PPC下对发动机排放生成的影响,其中重点关注了颗粒物的排放特性.结果表明:单次喷射形成早期喷射PPC后可以显着降低颗粒物的数量、质量以及几何平均直径(GMD),但是当喷射正时过于提前,颗粒物数量又会上升到与常规模式相当.总体上,预喷可以显着地降低碳烟排放,但是当预喷正时提前到某一特定值时,如果继续提前预喷角,颗粒物质量、数量以及GMD将基本不变.提高预喷燃油比例,形成更高比例的预混合燃烧,颗粒物数量和质量可以同时下降,颗粒物GMD先增加后降低.单次喷射早喷PPC模式下NOx排放较高,相比之下采用预喷的方式却可以在降低碳烟排放的同时很好地控制NOx排放.早喷PPC模式下由于压缩阶段负功增加导致燃油消耗率急剧升高,而预喷模式下燃油消耗率随预喷正时的提前以及预喷燃油比的增加略有升高.(本文来源于《内燃机学报》期刊2019年01期）
刘贝[2]（2019）在《柴油及丁醇混合燃料部分预混合燃烧模式试验与数值模拟》一文中研究指出发动机排放的碳烟颗粒物对环境和人体健康的危害巨大,因此新的排放法规对颗粒物排放数量以及质量都已经有较为严格的要求。部分预混合燃烧模式(PPC)相对于传统燃烧模式会有更低的颗粒物及NOx排放,并且该燃烧模式相比于HCCI燃烧模式具有更好的燃烧可控性。丁醇作为一种可再生清洁能源,具有低十六烷值、高挥发性和高含氧量的特性,是实现柴油机部分预混燃烧方式的良好替代燃料。然而目前对PPC模式下的燃烧放热特性和碳烟颗粒物数量尺寸分布、形貌特征、氧化活性及微纳结构等排放特性,掺混高比例丁醇下PPC模式的燃烧及颗粒物排放特性,以及含氧燃料和后喷策略对发动机碳烟颗粒物排放特性的协同效应等方面的认识仍不清晰。本文针对上述问题,基于电控高压共轨涡轮增压柴油机开展了部分预混合低温燃烧模式的燃烧及碳烟颗粒物排放特性、微观形貌结构特性及其影响规律方面的研究。(1)研究了不同喷射策略对部分预混合燃烧模式缸内燃烧过程及颗粒物排放特性、形态特性及微纳结构的影响,结果表明:单次喷射策略在常规喷射模式下,颗粒物总数量和质量浓度都很高,此时颗粒物以聚集模态为主。早喷PPC模式时颗粒物质量浓度大幅下降,以核模态为主。喷油压力可以降低聚集模态颗粒物数量浓度,增加核膜态颗粒物数量浓度。两阶段喷射策略下,颗粒物以聚集模态为主。合理调节预喷正时及预喷燃油比例可以使颗粒物总数量和质量浓度同时降低。早喷PPC模式下生成颗粒物纳米结构比较复杂,颗粒物不定形碳内核与层状外壳的界限并不清晰,基本颗粒粒径均值、分形维数及微晶长度均有明显下降。在预喷PPC策略中出现更多较长较细的链条状的颗粒物,很小的团聚体数量相比于单次喷射策略有所下降。较早的预喷正时下,基本颗粒粒径均值和微晶长度均下降。(2)研究了掺混高比例丁醇部分预混合燃烧模式下,发动机尾气碳烟颗粒物排放特性与形貌结构的影响,结果表明:在单次喷射策略下,随着丁醇掺混比例的提高,聚集模态颗粒物峰值降低,核膜态颗粒物峰值剧烈升高,表明掺混丁醇使得排放颗粒物趋于小径化。而在两阶段喷射策略下,随着丁醇掺混比例的提高,颗粒物的总数量浓度及总质量浓度有比较明显的下降。随着正丁醇比例的升高,颗粒物微晶条纹更加扭曲,结构缺陷更加明显,基本颗粒粒径均值、分形维数及微晶长度均有所下降。表明添加丁醇改变了颗粒物碳化的过程,使其具有更高的反应活性。(3)研究了PPC模式下后喷策略与高含氧特性对发动机颗粒物特性及颗粒物形貌的协同影响效应,结果表明:使用纯柴油时,颗粒物总数量浓度随着后喷正时的不断推迟总体上呈下降趋势,当后喷正时晚于15°CA ATDC时,总数量浓度低于基线水平;使用B50混合燃料时,相比于基线,使用后喷策略可以小幅度地降低颗粒物数量浓度。使用叁类不同燃料时,随着后喷油量的增加,平均基本颗粒粒径、分形维数都有所下降,颗粒物微晶长度无明显变化。相比于后喷策略,燃料理化特性对颗粒物的微纳结构影响更大。(4)将CHEMKIN耦合于KIVA-3V源程序,使用详细的化学反应机理,对基于部分预混合燃烧模式的发动机缸内燃烧过程进行模拟计算,并通过发动机试验数据对其标定,研究了早喷及晚喷PPC策略下缸内的演变过程,结果表明:部分预混合燃烧模式下核心组分的变化过程和常规喷射模式有很大的不同,在部分预混合燃烧模式下KHP在第一阶段着火过程中起到关键作用。在喷束下游生成OH的位置会生成大量NOx;在燃烧室壁面附近的富燃料区域则会形成大量碳烟颗粒物。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-01-01）
潘剑锋,卢志刚,卢青波,张倚,邵霞[3]（2018）在《催化微燃烧室内氢气/空气预混合燃烧特性》一文中研究指出采用实验方法和数值模拟对微尺度催化燃烧室内氢气/空气预混合燃烧过程进行了研究.通过实验对不同工况下燃烧室内的反应类型进行界定,并分析了各反应类型下的燃烧特性.采用氢氧气相反应动力学和表面反应机理进行数值模拟,获得了燃烧室内各组分的变化规律.结果表明:随着当量比的改变,催化燃烧室中的耦合反应与纯表面反应之间会发生相互转变现象,且耦合反应的外壁面温度始终高于纯表面反应的外壁面温度;当燃烧室内发生耦合反应时,燃烧室的壁面温差随当量比的增大而增大,而发生纯表面反应时,随当量比的增大而减小;耦合反应中的气相反应强度随着当量比的增加变得更剧烈,且对表面催化反应的影响更明显;燃烧室内发生耦合反应时的燃料转化率始终高于仅发生纯表面催化反应时的燃料转化率.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2018年05期）
周吉伟,郑安文,赵慧勇,张光德[4]（2018）在《二甲醚可控预混合燃烧系统机电液控制研究》一文中研究指出为满足二甲醚可控预混合燃烧过程中控制阀需要长时间保持较大开度开启状态的技术要求,实现控制阀正时及升程可变控制,设计一种机电液控制系统。阐述了结构方案及工作原理,并基于AMEsim软件建立仿真模型,对电磁阀保持开启状态持续时间、控制阀弹簧刚度、油孔间距进行仿真分析。分析结果表明,电磁阀持续开启时间直接影响控制阀的最大升程;控制阀弹簧刚度越大,在控制阀达到最大位移后的振动幅度越小;合适的油孔间距能够实现控制阀平缓落座。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2018年07期）
卢志刚[5]（2018）在《微催化燃烧室内氢气/空气预混合燃烧的特性》一文中研究指出基于碳氢燃料的微动力系统具有成本低、能量密度高等优点,其应用前景广阔。微燃烧室作为微动力系统的核心部件,对微动力系统的整体性能有着重要的影响。随着燃烧室特征尺寸的减小,燃烧室面容比增大,使热损失增加,且自由基更易在壁面上失活,造成燃烧的不充分和不稳定。而催化燃烧由于具有污染较低、燃烧效率较高、可燃范围较宽、燃烧易稳定等优点,能有效地解决微尺度下燃烧过程中的难题。本文在分析国内外研究现状的基础上,对微催化燃烧室内氢气/空气预混合燃烧过程进行了研究。实验方面,加工了可视化微催化燃烧室,对微催化燃烧室内反应类型的转变过程进行了观测,并分析了当量比、流速和通道高度等因素对燃烧室内反应类型转变过程的影响。模拟方面,建立了微催化燃烧室内燃烧过程的数值模拟计算模型并对其进行了实验验证,计算得到了入口流速和当量比等参数对微催化燃烧室内燃烧特性的影响。论文的主要研究内容和成果如下:(1)成功实现了微催化燃烧室内反应类型的判定并获得反应类型转变所对应的当量比条件,其次分析研究了通道高度和混合气流量对燃烧状态转变特性的影响。采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)观察OH自由基在微催化燃烧室内的分布,分别采用红外热像仪和热电偶测量燃烧室外壁面及尾气温度。测试结果表明,燃烧状态会随当量比不同在表面/气相耦合反应与纯表面催化反应间相互转变。在富燃工况下点火,逐渐降低当量比,至临界当量比Ф_A处气相反应消失,燃烧室内仅剩表面反应,在表面反应状态下逐渐升高当量比,至Ф_A时气相反应并不会立即发生,而是直至增加当量比至Ф_B时才会发生,且Ф_A始终小于Ф_B。在相同实验工况下,燃烧室内发生纯表面催化反应时的壁面温度始终低于发生耦合反应时。随着通道高度的增大,由耦合反应转变为纯表面催化反应的临界当量比减小,由纯表面催化反应转变为耦合反应的临界当量比增大。耦合反应与纯表面催化反应相互转变的临界当量比均随着混合气流量增大而减小。(2)基于实验分析了对微催化燃烧室内发生不同类型反应时的燃烧特性进行了研究。结果表明,燃烧室内发生耦合反应时,壁面温差随着当量比的增大而增大;燃烧室内发生纯表面催化反应时,壁面温差随着当量比的增大而减小。通过数值模拟对微催化燃烧室内发生不同类型反应时的组分变化规律进行了分析。当燃烧室内仅发生纯表面催化反应时,入口近壁面处H_2质量分数的下降速率要大于燃烧室内发生耦合反应时的下降速率;而燃烧室内仅发生纯表面催化反应时通道中心处H_2质量分数的下降速率要小于燃烧室内发生耦合反应时的下降速率。耦合反应过程中气相反应强度随着当量比的增加变得更剧烈,且对表面催化反应的影响越明显;燃烧室内发生纯表面反应时的反应区域随着当量比的增大而增大,且相同当量比下发生纯表面催化反应时的反应区域大于发生耦合反应时的反应区域。(3)采用实验和数值模拟方法获得了混合气流速对微催化燃烧室H_2/Air燃烧特性的影响规律。结果表明,相比于流速,当量比对微催化燃烧室内反应类型的转变更敏感。微催化燃烧室内发生纯表面催化反应时,随着混合气入口流速的增大,剧烈反应区域逐渐向出口方向移动,且外壁面上的温差逐渐变小,壁面分布更加均匀。而燃烧室内发生耦合反应时,剧烈反应区域始终处于燃烧室入口处,且随着流速的逐渐增大,燃烧室外壁面上的温差逐渐增大。微催化燃烧室内发生纯表面催化反应的过程中,H_2的净消耗反应速率始终大于0,这表明在整个反应过程中,H_2被持续消耗;H_2O的净消耗反应速率始终小于0,这表明在整个反应过程中,H_2O被持续生成;微催化燃烧室内发生纯表面催化反应时,随着混合气流速的增大,表面催化反应的剧烈反应区域逐渐扩大。本文较为详细地研究了微催化燃烧室内燃烧状态的变化过程。基于实验界定了燃烧类型转变的临界点,并提出了一种通过温度判定微催化燃烧室内反应类型的方法。系统讨论了混合气流速、当量比和通道高度等参数对微催化燃烧室内燃烧特性的影响。相关结论对丰富微燃烧基础研究数据具有重要意义,同时也为微催化燃烧室的设计与优化提供了理论指导。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-06-01）
龚志伟[6]（2017）在《丁醇柴油对发动机预混合燃烧和颗粒物排放特性的影响》一文中研究指出随着能源危机的加剧和排放法规的日益严格,通过寻找替代燃料和清洁的燃烧方式是解决问题的有效途径。醇类和生物柴油作为极具潜力的含氧代用燃料已经引起了人们广泛的关注,而两者的物理化学性质差别很大,对发动机的燃烧和排放影响也不尽相同。目前欧6排放法规已经对发动机排放颗粒的数量进行了限制,研究发动机碳烟颗粒物数量与尺寸分布规律也越发重要。因此本文研究了含氧燃料掺混对部分预混合燃烧和排放的影响、高比例丁醇掺混条件下对多次预混合燃烧以及排放颗粒物数量-粒径的分布规律的影响。研究结果表明,含氧燃料丁醇和大豆生物柴油掺混后,均在一定程度上改善了发动机的燃烧和排放。丁醇掺混后,促进混合气的形成,增大预混燃烧的比例,有利于部分预混合燃烧的实现,Soot的排放降低,但使得缸内最大燃烧压力和最大压力升高率变大,NOx的排放增加,燃烧粗暴。相比丁醇,大豆生物柴油掺混后对缸内燃烧的影响程度较小,滞燃期有所降低,不利于预混合气的形成,NOx的排放增加,但由于生物柴油含氧,在一定程度上改善了贫氧情况,故Soot的排放会降低。本文采用体积掺混比为50%的大比例丁醇,通过调整喷油策略,实现多次预混合燃烧(MPCI)模式,相比单次喷射,能够保持较大比例的部分预混合燃烧,并能同时降低Soot和NOx的排放,分段放热使得燃烧也更加柔和,为高比例丁醇在发动机上的使用提供了参考。对丁醇柴油燃料燃烧产生的颗粒物数浓度-粒径分布规律研究结果表明,在单次喷射策略下,颗粒物的数量粒径分布大多呈现单峰分布。对纯柴油燃料,无论早喷还是晚喷射,数浓度峰值明显变大,数量峰值浓度对应的尺寸减小。丁醇掺混后颗粒物数量峰值浓度对应的尺寸朝较小的方向移动,数量峰值浓度有所增加。两次喷射策略下,燃用纯柴油和大比例丁醇柴油,颗粒的数浓度-粒径分布规律均呈现单峰分布。随着预喷油量的增加,颗粒物数浓度峰值的变化规律都逐渐下降;预喷正时提前到一定程度时,对缸内燃烧和颗粒物的排放规律影响不大。大比例丁醇掺混后,缸内的燃烧得到改善,颗粒物的生成机率变小,同时氧化增强使得颗粒物排放数量大幅下降,尺寸也有所降低。后喷能够在一定程度上改善颗粒物的排放。燃用纯柴油燃料时,后喷油量对颗粒物数浓度-粒径分布规律影响较小,始终呈现单峰分布的情况,燃用大比例丁醇柴油燃料B50时,后喷对颗粒物影响较大,数浓度-粒径分布开始呈现单峰分布,随着后喷油量的增加,逐渐变成双峰分布,颗粒数明显降低,但粒径变大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
宋文鹏[7]（2016）在《二甲醚预混合燃烧系统控制阀工作特性研究》一文中研究指出近年来,随着汽车工业的迅速发展,能源短缺和环境污染两大难题越发引人关注,寻找新的发动机清洁代用燃料及优化燃烧效率十分有必要。二甲醚(Dimethyl Ether,简称DME)十六烷值高、碳烟排放为零,具有作为柴油机清洁替代燃料的潜力。类似HCCI燃烧模式的二甲醚预混压燃(Premixed Charge Compression Ignition,简称PCCI)燃烧,由于其具有良好的操作性,受到学者们的高度关注。位于二甲醚发动机两燃烧室通道中的控制阀是实现二甲醚高效PCCI燃烧模式的关键,对控制阀驱动方式的设计及动态响应特性的探究显得尤为重要。首先,本文结合控制阀的工作特性,提出了电液控制系统。介绍了电液控制系统的组成结构,阐述了该系统在二甲醚PCCI燃烧模式下的具体工作过程,建立了数学模型,分析了影响控制阀动态特性的主要参数。根据二甲醚发动机实际工作需求,分析了控制阀工作过程中需要满足的动态特性要求。其次,根据电液控制系统工作原理,运用AMESim软件搭建仿真模型。揭示了系统供给压力、液压活塞直径、控制阀质量、复位弹簧刚度、供油管长度等主要因素对控制阀动态特性的影响规律及正时、升程的可变控制特性。结果表明:系统供给压力、液压活塞直径越大,控制阀最大升程及速度越大,液压活塞直径对阀门在最大升程处震荡频率影响较大;阀体质量对控制阀最大升程及速度影响不大,但对阀门在最大升程处的振幅影响较大;复位弹簧刚度越大,控制阀最大升程越小,同时关闭所需时间也越短;供油管长度对控制阀动态特性影响不大。最后,针对控制阀落座冲击问题采取阻尼孔液压制动和PID闭环控制策略进行优化设计。采用AMESim优化设计功能并借助遗传算法求得合适的PID控制参数,并运用到闭环控制仿真模型中进行仿真计算。结果表明,采用节流阀阻尼孔液压制动闭环控制策略后,控制阀的落座速度从2m/s左右下降到0.35m/s左右,能很好地满足阀门落座速度要求,从而实现对控制阀落座的柔性控制。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2016-05-01）
宋德彦[8]（2016）在《多组分燃气旋流预混合燃烧特性研究》一文中研究指出低旋流燃烧(简称LSC)技术是一种背离传统回流稳焰机理的燃烧方式,利用低旋转扩散无回流湍流流动方式稳定自由传播湍流火焰。低旋流喷嘴(LSI)具有结构简单、成本低廉、易于适配现有燃机、NO_x排放低等特点。因此,对低旋流燃烧的研究具有重要的应用价值和学术意义。本文自行设计了燃烧室腔体并加装在燃烧实验台上,使用丙烷、甲烷以及掺氢甲烷混合气作为燃料。通过更换低旋流喷嘴中心孔板来改变旋流器的旋流数,主要使用的旋流数为S=0.521、0.545、0.575、0.623。本文中分别使用光谱仪对低旋流贫预混燃烧的火焰频谱进行测量;使用Canon EOS 7D相机对低旋流贫预混燃烧的火焰形态进行拍摄;使用B型双铂铑热电偶对低旋流贫预混燃烧的火焰轴向和径向温度进行测量;使用便携式烟气分析仪对低旋流贫预混燃烧的火焰污染物排放进行测量。得出以下结论:(1)甲烷、掺氢甲烷混合气燃烧过程中随着旋流数S的增加,OH和CH自由基的相对能量值随之减小。(2)蓝色火焰由"W"型变成扫帚型,随着旋流数的增加火焰前缘和喷口的距离缩短。随着燃料C-H比的减小,火焰的颜色明显变淡。在甲烷中掺混氢气后,火焰长度也会随之缩短。(3)在蓝色火焰温度轮廓峰值的两侧存在高温区。随着旋流数增加,高温区变窄并且蓝色火焰温度轮廓线两侧温度梯度变陡。在旋流数大于一定数值时(临界旋流数S_0在0.575-0.598之间),火焰上端温度会由双峰型变为抛物线型。(4)随着旋流数S的增加,低旋流火焰中心径向温度逐渐降低。(5)LSI的NO_x和CO的排放水平主要取决于气体的组分和热负荷。随着旋流数S的增加,低旋流火焰的EI_(NO_x)随之增大。(6)在相同工况条件下,低旋流火焰的燃烧效率高于高旋流火焰。(本文来源于《大连海事大学》期刊2016-05-01）
陈琳琳[9]（2016）在《不同结构微燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验和模拟研究》一文中研究指出随着电子机械系统面向小型化、高效化、集成化方向的发展,人们对于质量轻、寿命长的微型动力装置的需求日益迫切。基于碳氢燃料燃烧的微动力系统顺应这一需要,且在功率密度、燃料供给和能源输出形式方面具有显着优势。微燃烧室是该类系统能量转化的核心部件,由于微尺度条件下燃烧器尺寸的缩小,使得燃烧室面容比增大,继而导致散热速率急剧增加,常规火焰无法得到稳定,另外,火焰传播的自由基更容易因碰撞壁面而失去活性,从而使得火焰传播越发困难。鉴于此,针对微燃烧室的优化改进已经得到学者们广泛的关注。本文设计了两种不同结构的燃烧室,即带截面突变的燃烧室和带对称凸台的燃烧室。利用实验的方法和数值模拟手段,针对微燃烧室内部氢气/氧气预混合燃烧特性,对比分析有截面突变的燃烧室和无截面突变的燃烧室。另外借助数值计算软件Ansys Fluent,分析了带对称凸台的燃烧室内部燃烧特性。此外还对比分析了两种不同结构的燃烧室内部燃烧特性,以获得更优的燃烧室效率。论文的主要研究内容及所得主要结论如下:(1)针对微燃烧室内部氢氧预混燃烧特性,通过实验对比分析有截面突变的燃烧室和无截面突变的燃烧室,通过改变预混气当量比和混合气入口流速,分析了燃烧室内部燃烧情况。结果表明,带截面突变的燃烧室的外壁面平均温度在当量比为1时达到最大值,且随着当量比从1开始变大或变小,燃烧室外壁面平均温度均降低。混合气入口流速的增加会加剧燃烧过程,使外壁面平均温度升高。(2)在试验验证的基础上,耦合详细的氢气/氧气化学反应动力学机理,建立了微燃烧室的叁维数值计算模型并进行了实验验证,根据燃烧室内部温度和组分分布情况,对比分析截面突变对燃烧室内部燃烧过程的影响。结果表明,截面突变的尺寸增加,微燃烧室内的高温区域扩大。增加混合气的入口流速,微燃烧室内流体的温度升高。采用截面突变的结构有利于减缓入口流速增加所引起的氢气转化率下降的趋势。(3)设计出带对称凸台的燃烧室,通过数值模拟分析了带对称凸台的燃烧室内部燃烧特性。结果表明,增加对称凸台的高度对燃烧室内混合气的温度影响不大。为获得较高的燃烧室效率,将入口流速控制在合适范围内,随着入口流速的增加,带对称凸台的微燃烧室内流体的温度升高,出口温度也相应升高。(4)借助数值模拟手段,对比分析了两种不同结构的燃烧室内部燃烧特性,以获得更好的燃烧室结构。结果表明,带截面突变的燃烧室内部燃烧性能相比于带对称凸台的燃烧室更为优越。(本文来源于《江苏大学》期刊2016-04-01）
潘剑锋,刘启胜,卢青波,潘振华[10]（2016）在《催化微燃烧室内氢气和氧气预混合燃烧特性》一文中研究指出针对带催化的微燃烧室内部氢氧预混合燃烧过程,利用CFD计算软件建立模型进行数值模拟,在实验验证的基础上改变入口参数,分析了表面反应与气相反应的相互作用以及催化反应对火焰吹熄极限的影响。结果表明,表面反应对气相反应中间产物的消耗会使气相反应强度减弱;在催化剂表面附近的反应以表面反应为主,在远离催化剂表面的反应以气相反应为主。催化剂的添加能够极大地拓宽火焰吹熄极限,在当量比为1.0时,催化燃烧室和无催化燃烧室的吹熄极限分别为46、22 m/s。在当量比为1.0时,表面反应强度最高,此时燃烧室出口截面温度最高。(本文来源于《农业机械学报》期刊2016年02期）
预混合燃烧论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
发动机排放的碳烟颗粒物对环境和人体健康的危害巨大,因此新的排放法规对颗粒物排放数量以及质量都已经有较为严格的要求。部分预混合燃烧模式(PPC)相对于传统燃烧模式会有更低的颗粒物及NOx排放,并且该燃烧模式相比于HCCI燃烧模式具有更好的燃烧可控性。丁醇作为一种可再生清洁能源,具有低十六烷值、高挥发性和高含氧量的特性,是实现柴油机部分预混燃烧方式的良好替代燃料。然而目前对PPC模式下的燃烧放热特性和碳烟颗粒物数量尺寸分布、形貌特征、氧化活性及微纳结构等排放特性,掺混高比例丁醇下PPC模式的燃烧及颗粒物排放特性,以及含氧燃料和后喷策略对发动机碳烟颗粒物排放特性的协同效应等方面的认识仍不清晰。本文针对上述问题,基于电控高压共轨涡轮增压柴油机开展了部分预混合低温燃烧模式的燃烧及碳烟颗粒物排放特性、微观形貌结构特性及其影响规律方面的研究。(1)研究了不同喷射策略对部分预混合燃烧模式缸内燃烧过程及颗粒物排放特性、形态特性及微纳结构的影响,结果表明:单次喷射策略在常规喷射模式下,颗粒物总数量和质量浓度都很高,此时颗粒物以聚集模态为主。早喷PPC模式时颗粒物质量浓度大幅下降,以核模态为主。喷油压力可以降低聚集模态颗粒物数量浓度,增加核膜态颗粒物数量浓度。两阶段喷射策略下,颗粒物以聚集模态为主。合理调节预喷正时及预喷燃油比例可以使颗粒物总数量和质量浓度同时降低。早喷PPC模式下生成颗粒物纳米结构比较复杂,颗粒物不定形碳内核与层状外壳的界限并不清晰,基本颗粒粒径均值、分形维数及微晶长度均有明显下降。在预喷PPC策略中出现更多较长较细的链条状的颗粒物,很小的团聚体数量相比于单次喷射策略有所下降。较早的预喷正时下,基本颗粒粒径均值和微晶长度均下降。(2)研究了掺混高比例丁醇部分预混合燃烧模式下,发动机尾气碳烟颗粒物排放特性与形貌结构的影响,结果表明:在单次喷射策略下,随着丁醇掺混比例的提高,聚集模态颗粒物峰值降低,核膜态颗粒物峰值剧烈升高,表明掺混丁醇使得排放颗粒物趋于小径化。而在两阶段喷射策略下,随着丁醇掺混比例的提高,颗粒物的总数量浓度及总质量浓度有比较明显的下降。随着正丁醇比例的升高,颗粒物微晶条纹更加扭曲,结构缺陷更加明显,基本颗粒粒径均值、分形维数及微晶长度均有所下降。表明添加丁醇改变了颗粒物碳化的过程,使其具有更高的反应活性。(3)研究了PPC模式下后喷策略与高含氧特性对发动机颗粒物特性及颗粒物形貌的协同影响效应,结果表明:使用纯柴油时,颗粒物总数量浓度随着后喷正时的不断推迟总体上呈下降趋势,当后喷正时晚于15°CA ATDC时,总数量浓度低于基线水平;使用B50混合燃料时,相比于基线,使用后喷策略可以小幅度地降低颗粒物数量浓度。使用叁类不同燃料时,随着后喷油量的增加,平均基本颗粒粒径、分形维数都有所下降,颗粒物微晶长度无明显变化。相比于后喷策略,燃料理化特性对颗粒物的微纳结构影响更大。(4)将CHEMKIN耦合于KIVA-3V源程序,使用详细的化学反应机理,对基于部分预混合燃烧模式的发动机缸内燃烧过程进行模拟计算,并通过发动机试验数据对其标定,研究了早喷及晚喷PPC策略下缸内的演变过程,结果表明:部分预混合燃烧模式下核心组分的变化过程和常规喷射模式有很大的不同,在部分预混合燃烧模式下KHP在第一阶段着火过程中起到关键作用。在喷束下游生成OH的位置会生成大量NOx;在燃烧室壁面附近的富燃料区域则会形成大量碳烟颗粒物。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
预混合燃烧论文参考文献
[1].刘贝,成晓北,刘嘉璐,浦涵,卢宏广.不同喷射策略低温预混合燃烧模式排放试验[J].内燃机学报.2019
[2].刘贝.柴油及丁醇混合燃料部分预混合燃烧模式试验与数值模拟[D].华中科技大学.2019
[3].潘剑锋,卢志刚,卢青波,张倚,邵霞.催化微燃烧室内氢气/空气预混合燃烧特性[J].燃烧科学与技术.2018
[4].周吉伟,郑安文,赵慧勇,张光德.二甲醚可控预混合燃烧系统机电液控制研究[J].机械设计与制造.2018
[5].卢志刚.微催化燃烧室内氢气/空气预混合燃烧的特性[D].江苏大学.2018
[6].龚志伟.丁醇柴油对发动机预混合燃烧和颗粒物排放特性的影响[D].华中科技大学.2017
[7].宋文鹏.二甲醚预混合燃烧系统控制阀工作特性研究[D].武汉科技大学.2016
[8].宋德彦.多组分燃气旋流预混合燃烧特性研究[D].大连海事大学.2016
[9].陈琳琳.不同结构微燃烧室内氢/氧预混合燃烧的实验和模拟研究[D].江苏大学.2016
[10].潘剑锋,刘启胜,卢青波,潘振华.催化微燃烧室内氢气和氧气预混合燃烧特性[J].农业机械学报.2016
论文知识图
