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LOLIMOT模型在CNG发动机NO_(x)排放预测试验中的应用
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作者 刘佳奇 卢炽华 刘志恩 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期9-20,共12页
为解决在选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)的控制策略开发中局部线性模型树(local linear model tree,LOLIMOT)排放模型预测精度不足的问题,提出一种通过优化空间边界,将原模型的超矩形输入空间约束在物理意义范... 为解决在选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)的控制策略开发中局部线性模型树(local linear model tree,LOLIMOT)排放模型预测精度不足的问题,提出一种通过优化空间边界,将原模型的超矩形输入空间约束在物理意义范围内的改进LOLIMOT模型。通过某天然气发动机的辨识试验,从分布特征和计算原理角度,分析了该方法对预测结果的影响。结果表明:与原算法相比,改进算法的线性相关度R2提升了1.9%,验证了改进策略的有效性。改进LOLIMOT算法具备较高的收敛速度和稳定性,在排放模型领域具备一定的应用优势。 展开更多
关键词 天然气发动机 NO_(x)排放 预测模型 局部线性模型树
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CNG/CO_2气体发动机湍流火焰结构的大涡模拟 被引量:3
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作者 张欣 许健 +2 位作者 侯效森 王涛 郑士卓 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期448-453,共6页
采用大涡模拟的方法对一台燃用压缩天然气(CNG)/CO2混合气体燃料的火花点火发动机缸内湍流涡团与火焰面的相互作用过程开展了模拟计算研究.基于OpenFOAM开源CFD程序包建立了AKTIMEuler点火模型和PaSR-LES燃烧模型,并采用耦合多面体顶点... 采用大涡模拟的方法对一台燃用压缩天然气(CNG)/CO2混合气体燃料的火花点火发动机缸内湍流涡团与火焰面的相互作用过程开展了模拟计算研究.基于OpenFOAM开源CFD程序包建立了AKTIMEuler点火模型和PaSR-LES燃烧模型,并采用耦合多面体顶点运动与梅斯基特算法的求解方法构建了发动机动网格.经过对计算结果的分析可知:随着可燃气体中惰性气体组分的增加,湍流火焰传播速率下降,涡对结构对火焰面皱褶的作用减弱,火焰面在达到相同皱褶度的时间向后推迟,其皱褶度的升高率也随之下降;随着发动机转速的增大,火焰面受到涡团卷吸与拉伸的作用增大,局部容易形成环形火焰面的现象. 展开更多
关键词 火花点火发动机 压缩天然气(cng)/CO2混合气 火焰结构
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汽油/CNG混合燃料发动机的性能和燃烧特性研究 被引量:2
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作者 曾科 刘兵 +1 位作者 许二磊 黄佐华 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期224-231,共8页
研究了汽油/CNG混合燃料的发动机性能和燃烧特性。在研制汽油/CNG发动机集中电子控制单元基础上,研究了不同汽油和天然气混合比例对发动机动力性能、排放性能的影响,结果表明,随着混合燃料中天然气比例的增加,发动机的功率和转矩下降,HC... 研究了汽油/CNG混合燃料的发动机性能和燃烧特性。在研制汽油/CNG发动机集中电子控制单元基础上,研究了不同汽油和天然气混合比例对发动机动力性能、排放性能的影响,结果表明,随着混合燃料中天然气比例的增加,发动机的功率和转矩下降,HC和NOx排放降低,在不同负荷下应供给发动机不同比例的汽油和天然气,这样既可以获得较好的发动机动力性能,又可以实现发动机低排污特性;对燃烧特性的研究结果表明,在天然气中混入汽油有利于改善天然气的燃烧特性,混合物的燃烧特性参数随两种燃料的混合比的不同而不同,其值界于天然气和汽油之间。 展开更多
关键词 压缩天然气(cng) 两用燃料发动机 双燃料发动机
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基于三维建模和数值模拟的CNG发动机进气系统分析
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作者 李晶华 成起强 黎苏 《拖拉机与农用运输车》 2012年第2期13-15,共3页
发动机进气系统的结构直接影响到发动机各缸的燃烧情况以及热负荷等各项性能,利用CFD技术建立三维流动模型,根据CFD计算经验将进气管内的气体流动视为三维可压缩定常流动。根据进气系统的CAD图利用GAMBIT软件建立三维模型并进行网格划分... 发动机进气系统的结构直接影响到发动机各缸的燃烧情况以及热负荷等各项性能,利用CFD技术建立三维流动模型,根据CFD计算经验将进气管内的气体流动视为三维可压缩定常流动。根据进气系统的CAD图利用GAMBIT软件建立三维模型并进行网格划分,最后用FLUENT软件进行三维流动的模拟计算,得到流场内各处流体速度的分布和变化情况,计算出各歧管出口处的流体质量流量,并分析了进气的不均匀性。 展开更多
关键词 cng(compressed natural gas) 进气系统 GAMBIT建模 FLUENT模拟 质量流量分析
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基于负阀重叠EGR策略的HCNG发动机仿真 被引量:1
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作者 袁俊勇 何义团 +3 位作者 周磊 汪亚芳 纪文晓 邵毅明 《车用发动机》 北大核心 2015年第3期65-69,75,共6页
为降低HCNG发动机NOx排放,采用负阀重叠EGR策略,利用AVL-Fire软件对HCNG发动机不同进气门开启角(θIVO)下的进气过程和燃烧过程进行了三维仿真计算,对比分析了采用负阀重叠前后发动机缸内EGR分布和燃烧过程。仿真结果表明:负阀重叠EGR... 为降低HCNG发动机NOx排放,采用负阀重叠EGR策略,利用AVL-Fire软件对HCNG发动机不同进气门开启角(θIVO)下的进气过程和燃烧过程进行了三维仿真计算,对比分析了采用负阀重叠前后发动机缸内EGR分布和燃烧过程。仿真结果表明:负阀重叠EGR策略下,排气门关闭角(θEVC)固定为340°曲轴转角不变,当θIVO为380°曲轴转角时,既可避免发生回火又能保证一定的进气量及充气效率;采用负阀重叠后,在压缩冲程后期,缸内EGR率呈梯度分布(靠近火花塞位置EGR率较低),更有利于着火及火焰传播;采用负阀重叠可降低缸内最高燃烧压力及最高温度,但会减少进入气缸的新鲜工质,降低发动机功率;通过负阀重叠实现内部EGR可降低NOx排放,但会导致着火困难,燃烧速度变慢;提高点火能量可缩短着火落后期和燃烧持续期,加快燃烧速度。 展开更多
关键词 氢发动机 天然气发动机 负阀重叠 废气再循环 仿真
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车用柴油/天然气双燃料发动机的开发 被引量:12
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作者 张红光 盛宏至 +1 位作者 潘奎润 张锐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期8-11,7,共5页
为了降低发动机的有害排放物 ,以车用 X6 130柴油机为基础 ,研究开发了车用柴油 /天然气双燃料发动机。首先确定双燃料发动机的技术方案 ,然后进行天然气 /空气混合器的设计与实验 ,最后进行双燃料发动机的台架性能实验。实验结果表明 ... 为了降低发动机的有害排放物 ,以车用 X6 130柴油机为基础 ,研究开发了车用柴油 /天然气双燃料发动机。首先确定双燃料发动机的技术方案 ,然后进行天然气 /空气混合器的设计与实验 ,最后进行双燃料发动机的台架性能实验。实验结果表明 :在全负荷时 ,与原型柴油机相比 ,双燃料发动机排气烟度明显降低 ,天然气替代率可超过 70 % ,而输出转矩和输出功率并没有降低。 展开更多
关键词 汽车 柴油 天然气 双燃料发动机 产品开发 台架试验 X6130柴油机 空气混合器 排气烟度
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天然气加氢改性对柴油引燃气体发动机排放特性和经济性影响的研究 被引量:10
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作者 刘世文 汪洋 +2 位作者 郑尊清 尧命发 谢辉 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第6期539-545,共7页
在分析柴油/CNG双燃料发动机高THC排放来源的基础上,首次提出"柴油/CNG双燃料发动机加氢燃烧"的概念.利用氢燃烧速度快,燃烧界限宽,比热值小,淬熄长度长等特点,改善气体燃料的燃烧特性,达到降低THC排放的目的.试验中,在ZH111... 在分析柴油/CNG双燃料发动机高THC排放来源的基础上,首次提出"柴油/CNG双燃料发动机加氢燃烧"的概念.利用氢燃烧速度快,燃烧界限宽,比热值小,淬熄长度长等特点,改善气体燃料的燃烧特性,达到降低THC排放的目的.试验中,在ZH1115单缸直喷柴油机的进气口加装电控喷气阀,实现了CNG和氢气的可控比例气口喷射,并且在这台发动机上进行了纯柴油、双燃料(柴油/CNG)和双燃料加氢的比较试验.研究了加氢对柴油/CNG双燃料发动机排放特性和经济性能的影响.研究表明,双燃料加氢后可以缩短滞燃期和燃烧持续期,明显改善柴油/CNG双燃料发动机的THC和CO排放,提高发动机的经济性. 展开更多
关键词 双燃料发动机 加氢 压缩天然气 排放 经济性
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压缩天然气单燃料发动机气门座圈材料的性能分析 被引量:7
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作者 彭雪飞 王云鹏 +1 位作者 隗海林 李世武 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1392-1395,共4页
针对压缩天然气(CNG)单燃料发动机在耐久性试验后气门座圈失效所造成的气门下沉量及气缸压缩压力降幅过大问题,设计了适用于CNG单燃料发动机的新气门座圈材料.将新材料气门座圈安装在发动机的第2、4缸,而第1、3缸气门座圈采用原材质不变... 针对压缩天然气(CNG)单燃料发动机在耐久性试验后气门座圈失效所造成的气门下沉量及气缸压缩压力降幅过大问题,设计了适用于CNG单燃料发动机的新气门座圈材料.将新材料气门座圈安装在发动机的第2、4缸,而第1、3缸气门座圈采用原材质不变,进行450 h耐久性试验,测量各缸的压缩压力和气门下沉量,并对发动机的气门座圈失效原因进行分析.试验结果表明:所设计的气门座圈可以满足CNG单燃料发动机的使用要求.发动机的气门座圈的失效机制为高温高压燃气环境中因高速、高温和反复冲击所引起的气门与座圈的磨损与腐蚀. 展开更多
关键词 压缩天然气发动机 气门座圈材料 耐久性试验
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汽油/压缩天然气两用燃料发动机颗粒物排放特性研究 被引量:8
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作者 侯献军 熊纳 +1 位作者 王友恒 刘志恩 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期74-80,共7页
在某款1.4 L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验,用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000 r/min不同进气压力工况下,对汽油和压缩天然气(compressed natural gas,CNG)的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明,两种燃料的总体... 在某款1.4 L自然吸气两用燃料发动机上进行台架试验,用DMS500快速颗粒分析仪在发动机转速为4000 r/min不同进气压力工况下,对汽油和压缩天然气(compressed natural gas,CNG)的颗粒物排放特性进行采样分析。试验结果表明,两种燃料的总体颗粒物数量(particle number,PN)和颗粒物质量(particle mass,PM)浓度均随进气压力的增大呈先减小后增大的趋势。不同进气压力下CNG的PN和PM排放较为稳定,PN中核态颗粒物占比较大,在粒径约200 nm处颗粒物表面积浓度出现峰值。燃用汽油的排放颗粒物中积聚态占主导,因而其PM浓度比燃用CNG的大,其颗粒物的表面积浓度也更大,最大表面积浓度出现在颗径约100 nm处。 展开更多
关键词 两用燃料发动机 压缩天然气 颗粒物 排放 粒径分布
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小功率天然气发动机开发的可行性研究
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作者 刘震涛 卞轶旻 +1 位作者 谭永南 赵海宁 《机电工程》 CAS 2008年第6期42-45,共4页
采用天然气作为发动机燃料是目前较为成熟的技术,单点电喷、多点电喷天然气发动机已有多种产品推向市场。以小功率汽油机(功率7.8 kW)为原型机,进行了天然气发动机的改装研究,探索了小功率天然气发动机(≤10 kW)开发的可行性。研究结果... 采用天然气作为发动机燃料是目前较为成熟的技术,单点电喷、多点电喷天然气发动机已有多种产品推向市场。以小功率汽油机(功率7.8 kW)为原型机,进行了天然气发动机的改装研究,探索了小功率天然气发动机(≤10 kW)开发的可行性。研究结果表明,该方法为进一步的优化设计提供了借鉴,具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 小功率发动机 天然气 文丘里管
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不同稀释方式降低天然气发动机NO_x排放的研究 被引量:9
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作者 余小草 刘忠长 +1 位作者 王忠恕 窦慧莉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期22-27,共6页
为了使天然气发动机在采用机内净化措施的情况下大幅度降低NOx排放,满足未来的排放法规,试验研究了3种稀释方式(空气稀释、当量燃烧+EGR稀释、空气与EGR双重稀释)对稀燃天然气发动机控制NOx排放潜力的影响,并考察了燃烧边界条件的改变... 为了使天然气发动机在采用机内净化措施的情况下大幅度降低NOx排放,满足未来的排放法规,试验研究了3种稀释方式(空气稀释、当量燃烧+EGR稀释、空气与EGR双重稀释)对稀燃天然气发动机控制NOx排放潜力的影响,并考察了燃烧边界条件的改变对发动机燃烧及排放性能的影响。研究结果表明:通过燃烧边界条件优化,3种稀释方式均能使发动机NOx排放满足国-Ⅳ及国-Ⅴ排放标准,在同等NOx排放前提下,对其经济性而言,双重稀释方式优于空气稀释方式,空气稀释方式优于当量燃烧+EGR稀释方式。 展开更多
关键词 内燃机 天然气发动机 稀薄燃烧 EGR 双重稀释 排放
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小排量增压天然气发动机的燃烧特性
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作者 李伟鑫 杨陈 +2 位作者 尹建东 沈源 王瑞平 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2017年第3期310-316,共7页
为在不影响发动机性能指标的前提下,减少尾气中的二氧化碳和其他气体污染物排放,开发了一款由小型增压汽油发动机经过二次开发而成的压缩天然气(CNG)气道喷射(PFI)点燃式发动机。定量分析了小型增压天然气发动机的燃料性能优势,降低爆... 为在不影响发动机性能指标的前提下,减少尾气中的二氧化碳和其他气体污染物排放,开发了一款由小型增压汽油发动机经过二次开发而成的压缩天然气(CNG)气道喷射(PFI)点燃式发动机。定量分析了小型增压天然气发动机的燃料性能优势,降低爆震强度,优化了压缩比,提高了燃烧效率。爆发压强控制在12 MPa以下,最大扭矩为180 Nm;在转速为3 000 r/min时,该天然气发动机的扭矩与原型机处于同一水平。当采用优化后的压缩比应用于CNG模式时,有效热效率达到了38%。因此,与汽油相比,CNG模式能够令二氧化碳排放减少24.2%,里程燃油成本节省46.4%。 展开更多
关键词 点燃式发动机 气道喷射(PFI) 压缩天然气(cng) 增压 热效率 二氧化碳减排
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