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交流放电等离子体助燃乙烯/空气的数值模拟
被引量：
2
1
作者
班杨杨
张帆
+1 位作者
钟生辉
朱家健
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期58-66,共9页
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器,建立了交流放电等离子体助燃模型,研究了交流放电非平衡等离子体对C_(2)H_(4)/空气的助燃路径,并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率,并得到贫...
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器,建立了交流放电等离子体助燃模型,研究了交流放电非平衡等离子体对C_(2)H_(4)/空气的助燃路径,并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率,并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明,等离子体助燃增加了新的反应路径,生成了更多的自由基和激发态组分,缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化,放电结束后的总放热量增加,最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时,电子碰撞O_(2)、N_(2)激发态与O_(2)的退激反应、单态氧原子O(1D)的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外,H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数(主要通过H+O_(2)→OH+O),加速C_(2)H_(4)氧化生成HCO、CO等,缩短了点火延迟时间,有助于燃烧效率的提高。
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关键词
非平衡等离子助燃
交流放电
乙烯
数值仿真
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职称材料
发动机稀燃条件下纳秒脉冲等离子体助燃甲烷/空气的数值模拟
被引量：
1
2
作者
班杨杨
张帆
+1 位作者
钟生辉
朱家健
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期573-582,共10页
纳秒脉冲放电可产生非平衡等离子体实现辅助燃烧.通过耦合零维等离子体动力学和燃烧反应动力学,建立了发动机纳秒脉冲放电等离子体助燃甲烷/空气的模型.研究表明:相同放电能量条件下纳秒脉冲放电可在上止点附近成功点燃当量比为0.5的稀...
纳秒脉冲放电可产生非平衡等离子体实现辅助燃烧.通过耦合零维等离子体动力学和燃烧反应动力学,建立了发动机纳秒脉冲放电等离子体助燃甲烷/空气的模型.研究表明:相同放电能量条件下纳秒脉冲放电可在上止点附近成功点燃当量比为0.5的稀混合气,而火花放电只能导致最高温度升高124 K,无法点燃缸内混合气.在纳秒脉冲放电条件下,低温时放电产生的激发态N_(2)(A^(3)Σ_(u)^(+))和O(1D)促进了O原子的生成.放电后期,累积的N2振动激发态在驰豫过程释放出了较多的热量,有利于稀燃条件下的点火.电流密度的增大提高了放电过程中激发态、自由基的浓度,发动机最高燃烧温度升高,点火延迟时间缩短,燃烧相位提前.
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关键词
等离子体助燃
纳秒脉冲放电
稀燃发动机
甲烷
等离子体动力学
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职称材料
题名
交流放电等离子体助燃乙烯/空气的数值模拟
被引量：
2
1
作者
班杨杨
张帆
钟生辉
朱家健
机构
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
国防科学技术大学高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期58-66,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51876139,51606217)
湖南创新型省份建设专项经费项目(2019RS2028)。
文摘
通过耦合零维等离子动力学求解器和燃烧动力学求解器,建立了交流放电等离子体助燃模型,研究了交流放电非平衡等离子体对C_(2)H_(4)/空气的助燃路径,并与自燃过程进行了对比。该模型使用电子能量分布函数计算电子碰撞反应速率,并得到贫燃条件下连续放电过程中温度、组分浓度、放热速率、关键组分的生成/消耗速率随时间的变化。研究表明,等离子体助燃增加了新的反应路径,生成了更多的自由基和激发态组分,缩短滞燃期近两个数量级。氧气、氮气激发态的弛豫和淬熄过程促使电能—化学能—热能的转化,放电结束后的总放热量增加,最高燃烧温度比自燃条件下高约400 K。同时,电子碰撞O_(2)、N_(2)激发态与O_(2)的退激反应、单态氧原子O(1D)的弛豫等过程促进了氧原子的生成。此外,H原子的生成间接提高了O原子的物质的量分数(主要通过H+O_(2)→OH+O),加速C_(2)H_(4)氧化生成HCO、CO等,缩短了点火延迟时间,有助于燃烧效率的提高。
关键词
非平衡等离子助燃
交流放电
乙烯
数值仿真
Keywords
non-equilibrium plasma-assisted ignition/combustion
AC discharge
ethylene
numerical simulation
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
发动机稀燃条件下纳秒脉冲等离子体助燃甲烷/空气的数值模拟
被引量：
1
2
作者
班杨杨
张帆
钟生辉
朱家健
机构
天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室
国防科技大学高超声速冲压发动机技术重点实验室
出处
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期573-582,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51876139
51606217)
湖南创新型省份建设专项经费资助项目(2019RS2028).
文摘
纳秒脉冲放电可产生非平衡等离子体实现辅助燃烧.通过耦合零维等离子体动力学和燃烧反应动力学,建立了发动机纳秒脉冲放电等离子体助燃甲烷/空气的模型.研究表明:相同放电能量条件下纳秒脉冲放电可在上止点附近成功点燃当量比为0.5的稀混合气,而火花放电只能导致最高温度升高124 K,无法点燃缸内混合气.在纳秒脉冲放电条件下,低温时放电产生的激发态N_(2)(A^(3)Σ_(u)^(+))和O(1D)促进了O原子的生成.放电后期,累积的N2振动激发态在驰豫过程释放出了较多的热量,有利于稀燃条件下的点火.电流密度的增大提高了放电过程中激发态、自由基的浓度,发动机最高燃烧温度升高,点火延迟时间缩短,燃烧相位提前.
关键词
等离子体助燃
纳秒脉冲放电
稀燃发动机
甲烷
等离子体动力学
Keywords
plasma-assisted ignition
nanosecond pulsed discharge
lean-burn engines
methane
plasma kinetics
分类号
TK39 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
交流放电等离子体助燃乙烯/空气的数值模拟
班杨杨
张帆
钟生辉
朱家健
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
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职称材料
2
发动机稀燃条件下纳秒脉冲等离子体助燃甲烷/空气的数值模拟
班杨杨
张帆
钟生辉
朱家健
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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