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氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性
被引量：
3
1
作者
魏胜利
张绍邦
+2 位作者
严书哲
张志成
倪士栋
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期124-132,共9页
为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进...
为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进了Otomo氨/氢机理基础上,探究了进气温度、掺混氢气的质量分数和主燃室当量比对氨/氢燃料着火与燃烧特性的影响。研究结果表明,射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的热力学环境和高活性热射流。在当量比为0.4、不掺混氢气的条件下,450 K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧,在掺混氢气的质量分数较低时,射流点火对火焰发展促进作用更显著;掺混氢气的质量分数提高至10.0%可以使燃烧相位提前18°,但爆震风险增加;在进气温度为320 K和掺混氢气的质量分数为2.5%条件下,主燃室在当量比最小为0.45时可正常着火,但随着更接近理论空燃比的燃烧,指示热效率略有提升,主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。
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关键词
氨/氢燃料
船用发动机
预燃室
射流点火
燃烧特性
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职称材料
冷启动下米勒循环对缸内直喷汽油机混合气形成影响研究
被引量：
1
2
作者
魏胜利
倪士栋
+2 位作者
丁统元
张绍邦
张志成
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期122-130,共9页
以一台缸内直喷(GDI)汽油机为研究对象,进行发动机台架试验与一维仿真工作,为三维仿真模拟的冷启动工况提供可靠的边界与初始条件,并进行了相关验证。设计了进气门早关(EIVC)米勒循环气门升程型线,构建了米勒循环发动机模型,探究了米勒...
以一台缸内直喷(GDI)汽油机为研究对象,进行发动机台架试验与一维仿真工作,为三维仿真模拟的冷启动工况提供可靠的边界与初始条件,并进行了相关验证。设计了进气门早关(EIVC)米勒循环气门升程型线,构建了米勒循环发动机模型,探究了米勒循环对缸内低温环境下的附壁油膜发展、喷雾场形成质量的影响。结果表明:米勒循环发动机在进气冲程后期缸内附壁油膜的质量均高于原机;在整个进气与压缩过程中,大部分的油膜以及厚油膜区域均集中在活塞凹坑。EIVC75米勒循环活塞顶部油膜铺展面积显著增大,凹坑周围油膜厚度明显降低;在压缩冲程中后期,由于缸内湍动能耗散较慢,促进了其附壁燃油蒸发;在点火时刻,EIVC60与EIVC75米勒循环较原机附壁燃油质量分别下降了28%、48%,可以有效避免“池火”现象,与此同时,原机的浓度场分布与EIVC60、EIVC75米勒循环相比具有较大差异,原机火花塞附近的当量比在0.8左右,而米勒循环发动机火花塞附近则形成了当量比为1.1~1.2的适宜点火的可燃混合气。
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关键词
缸内直喷汽油机
冷启动
附壁油膜
米勒循环
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职称材料
米勒循环结合两次喷射对缸内直喷发动机起动工况下混合气的影响
3
作者
魏胜利
张绍邦
+2 位作者
丁统元
倪士栋
张志成
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期11-21,共11页
为探究直喷发动机第二次喷油时刻、两次喷油比例对燃油蒸发与混合气形成质量的影响,在一台汽油缸内直喷(GDI)发动机进气门早关(EIVC)米勒循环单次喷射的基础上,采用控制变量的方法,在两次喷油量相同的情况下,设计了7组不同的第二次喷油...
为探究直喷发动机第二次喷油时刻、两次喷油比例对燃油蒸发与混合气形成质量的影响,在一台汽油缸内直喷(GDI)发动机进气门早关(EIVC)米勒循环单次喷射的基础上,采用控制变量的方法,在两次喷油量相同的情况下,设计了7组不同的第二次喷油时刻方案,并在最优喷油正时的基础上,设计了6组不同喷油比例的方案进行试验。结果表明:在压缩冲程中后期,缸内湍动能随着喷油重心的后移而增强;随着二次喷油正时的推迟,更多的燃油附着位置从活塞顶部转向缸套表面;当二次喷油正时为进气上止点后150°曲轴转角、喷油比例为2∶1时,附壁油膜蒸发效果最佳,点火时刻缸内残余油膜量最少,较原机下降95%,并且该条件下当量比分布良好,在火花塞附近形成了当量比为1.3的微浓混合气,有助于火核的形成。
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关键词
汽油缸内直喷发动机
米勒循环
喷油时刻
喷油比例
附壁油膜
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职称材料
题名
氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性
被引量：
3
1
作者
魏胜利
张绍邦
严书哲
张志成
倪士栋
机构
江苏大学汽车与交通工程学院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期124-132,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52206148)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(苏政办发〔2018〕87号)。
文摘
为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进了Otomo氨/氢机理基础上,探究了进气温度、掺混氢气的质量分数和主燃室当量比对氨/氢燃料着火与燃烧特性的影响。研究结果表明,射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的热力学环境和高活性热射流。在当量比为0.4、不掺混氢气的条件下,450 K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧,在掺混氢气的质量分数较低时,射流点火对火焰发展促进作用更显著;掺混氢气的质量分数提高至10.0%可以使燃烧相位提前18°,但爆震风险增加;在进气温度为320 K和掺混氢气的质量分数为2.5%条件下,主燃室在当量比最小为0.45时可正常着火,但随着更接近理论空燃比的燃烧,指示热效率略有提升,主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。
关键词
氨/氢燃料
船用发动机
预燃室
射流点火
燃烧特性
Keywords
ammonia/hydrogen fuel
marine engine
pre-chamber
jet ignition
combustion characteristics
分类号
TK432 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
冷启动下米勒循环对缸内直喷汽油机混合气形成影响研究
被引量：
1
2
作者
魏胜利
倪士栋
丁统元
张绍邦
张志成
机构
江苏大学汽车与交通工程学院
吉孚汽车技术(苏州)有限公司
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期122-130,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFB0103402)。
文摘
以一台缸内直喷(GDI)汽油机为研究对象,进行发动机台架试验与一维仿真工作,为三维仿真模拟的冷启动工况提供可靠的边界与初始条件,并进行了相关验证。设计了进气门早关(EIVC)米勒循环气门升程型线,构建了米勒循环发动机模型,探究了米勒循环对缸内低温环境下的附壁油膜发展、喷雾场形成质量的影响。结果表明:米勒循环发动机在进气冲程后期缸内附壁油膜的质量均高于原机;在整个进气与压缩过程中,大部分的油膜以及厚油膜区域均集中在活塞凹坑。EIVC75米勒循环活塞顶部油膜铺展面积显著增大,凹坑周围油膜厚度明显降低;在压缩冲程中后期,由于缸内湍动能耗散较慢,促进了其附壁燃油蒸发;在点火时刻,EIVC60与EIVC75米勒循环较原机附壁燃油质量分别下降了28%、48%,可以有效避免“池火”现象,与此同时,原机的浓度场分布与EIVC60、EIVC75米勒循环相比具有较大差异,原机火花塞附近的当量比在0.8左右,而米勒循环发动机火花塞附近则形成了当量比为1.1~1.2的适宜点火的可燃混合气。
关键词
缸内直喷汽油机
冷启动
附壁油膜
米勒循环
Keywords
gasoline direct injection engine
cold start
wall film
Miller cycle
分类号
TK411 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
米勒循环结合两次喷射对缸内直喷发动机起动工况下混合气的影响
3
作者
魏胜利
张绍邦
丁统元
倪士栋
张志成
机构
江苏大学汽车与交通工程学院
吉孚汽车技术(苏州)有限公司
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期11-21,共11页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFB0103402)。
文摘
为探究直喷发动机第二次喷油时刻、两次喷油比例对燃油蒸发与混合气形成质量的影响,在一台汽油缸内直喷(GDI)发动机进气门早关(EIVC)米勒循环单次喷射的基础上,采用控制变量的方法,在两次喷油量相同的情况下,设计了7组不同的第二次喷油时刻方案,并在最优喷油正时的基础上,设计了6组不同喷油比例的方案进行试验。结果表明:在压缩冲程中后期,缸内湍动能随着喷油重心的后移而增强;随着二次喷油正时的推迟,更多的燃油附着位置从活塞顶部转向缸套表面;当二次喷油正时为进气上止点后150°曲轴转角、喷油比例为2∶1时,附壁油膜蒸发效果最佳,点火时刻缸内残余油膜量最少,较原机下降95%,并且该条件下当量比分布良好,在火花塞附近形成了当量比为1.3的微浓混合气,有助于火核的形成。
关键词
汽油缸内直喷发动机
米勒循环
喷油时刻
喷油比例
附壁油膜
Keywords
gasoline direct injection engine
Miller cycle
injection time
injection ratio
wall film
分类号
TK411 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
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1
氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性
魏胜利
张绍邦
严书哲
张志成
倪士栋
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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职称材料
2
冷启动下米勒循环对缸内直喷汽油机混合气形成影响研究
魏胜利
倪士栋
丁统元
张绍邦
张志成
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
3
米勒循环结合两次喷射对缸内直喷发动机起动工况下混合气的影响
魏胜利
张绍邦
丁统元
倪士栋
张志成
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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