利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程 被引量：8

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作者 郭红松 苏万华 孙田 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期525-531,共7页

采用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,对燃烧室内自由发展阶段超高压喷雾的贯穿距离、锥角及气液相浓度分布情况进行了研究.实验中喷油压力从160 MPa升高到220 MPa,环境气体密度由3.7 kg/m3变化到7.4 kg/m3.研究发现,随着喷油压力升高,气... 采用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,对燃烧室内自由发展阶段超高压喷雾的贯穿距离、锥角及气液相浓度分布情况进行了研究.实验中喷油压力从160 MPa升高到220 MPa,环境气体密度由3.7 kg/m3变化到7.4 kg/m3.研究发现,随着喷油压力升高,气相喷雾不均匀度在喷油定时T=42°CA BTDC时减小了36.7%,而在喷油定时T=-6°CA BTDC时仅减小28.4%.同时,气、液相喷雾锥角显著增大,贯穿距离小幅度减小.根据实验数据,提出了一个喷雾贯穿距离修正公式.研究还发现,当L/d0≥90时,喷雾已得到充分发展,比传统压力研究结果小很多. 展开更多

关键词 复合激光诱导荧光 超高压喷雾 喷雾特性 浓度分布 气相喷雾不均匀度

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利用PLIEF技术对重型柴油机类似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的定量研究 被引量：1

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作者 郭红松 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期349-354,共6页

利用复合激光诱导荧光技术在定容燃烧弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧体积分数等对重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的影响.实验中,环境密度为20～60 kg/m3,氧体积分数为15%～21%.研究发现,重型柴油机相似... 利用复合激光诱导荧光技术在定容燃烧弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧体积分数等对重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾结构和浓度场的影响.实验中,环境密度为20～60 kg/m3,氧体积分数为15%～21%.研究发现,重型柴油机相似环境条件下着火时刻柴油喷雾液核区同时存在当量比相对较高的气相喷雾;喷雾充分发展后,液核区、气相喷雾浓混区、气相喷雾低温核区基本重叠;降低氧体积分数着火时刻气相喷雾头部稀混区燃油比例大幅提高;降低环境温度到800 K,着火时刻气相喷雾不存在浓混区,气相喷雾头部大部分燃油处于当量比[0,1]. 展开更多

关键词 重型柴油机 复合激光诱导荧光 定量标定 浓度场 喷雾结构

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利用PLIEF技术对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的定量研究

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作者 郭红松 毛立伟 谢腾飞 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期45-53,共9页

利用复合激光诱导荧光技术在定容弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧浓度等对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的影响。试验中,环境密度为20～100kg/m3,氧浓度为15%～21%,喷油压力为100～220MPa。研究发现,提高环境密度... 利用复合激光诱导荧光技术在定容弹内定量研究了环境温度、环境密度、氧浓度等对重型柴油机类似环境条件下柴油喷雾特性和浓度场的影响。试验中,环境密度为20～100kg/m3,氧浓度为15%～21%,喷油压力为100～220MPa。研究发现,提高环境密度,最大液核长度显著缩短;减小喷孔直径,液核最大长度呈线性下降。降低环境温度或提高喷油压力可以弥补减小喷孔直径或提高环境密度对贯穿距离的影响。在增加充分发展期气相喷雾稀混区燃油比例方面,减小喷孔直径、降低环境温度、提高环境密度和提高喷油压力具有相互替代性。 展开更多

关键词 内燃机 重型柴油机 复合激光诱导荧光技术 定量标定 浓度场 喷雾特性

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基于PLIF检测的生物质挥发分燃烧多环芳烃生成特性

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作者 赵峥 苏胜 +6 位作者 宋亚伟 陈逸峰 刘舆帅 许凯 汪一 胡松 向军 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期359-369,共11页

针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中P... 针对生物质挥发分燃烧过程,采用平面激光诱导荧光技术对火焰中1~2环、3~5环多环芳烃(PAHs)的二维分布进行了研究,分析对比了升温速率(1 000 K/min和1 500 K/min)、O_(2)体积分数(21%~50%)等关键因素对木屑、核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中PAHs生成与转化特性的影响.结果表明:提高升温速率,生物质挥发分燃烧过程中1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值显著增加,同时升温速率提高促进了1~2环和3~5环PAHs向小分子碳氢化合物转化;1~2环和3~5环PAHs信号强度峰值随O_(2)体积分数提高而增加,这是由于增加的O_(2)体积分数促进了PAHs的释放.但是由于O_(2)体积分数的提高同样增加了OH自由基浓度,导致PAHs消耗加快,使得1~2环和3~5环PAHs信号强度持续时间随O_(2)体积分数提高先增加后减少.木屑和核桃壳颗粒挥发分燃烧过程中生成的3~5环PAHs信号强度峰值和信号强度持续时间较为一致,但木屑颗粒生成的1~2环PAHs信号强度峰值更高,这可能是由于木屑颗粒脂肪烃和芳香环含量更高,同时燃烧过程中生成的OH自由基较多,有利于多环PAHs向1~2环PAHs的转化. 展开更多

关键词 生物质颗粒 挥发分燃烧 多环芳烃 平面激光诱导荧光技术

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利用复合激光诱导荧光法对气相柴油喷雾温度场和浓度场的定量标定 被引量：13

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作者 郭红松 苏万华 +1 位作者 毛立伟 谢腾飞 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期123-127,共5页

根据复合激光诱导荧光技术(PLIEF)中Lambert-Beer定律的气相荧光强度与环境温度和压力的依赖关系以及能量守恒基本原理,结合使用复合激光诱导荧光技术拍摄得到的气相喷雾荧光图像,对气相柴油喷雾温度场进行定量标定时考虑了空气卷吸率... 根据复合激光诱导荧光技术(PLIEF)中Lambert-Beer定律的气相荧光强度与环境温度和压力的依赖关系以及能量守恒基本原理,结合使用复合激光诱导荧光技术拍摄得到的气相喷雾荧光图像,对气相柴油喷雾温度场进行定量标定时考虑了空气卷吸率和油滴蒸发率对喷雾温度场的影响;利用Matlab软件编写了标定喷雾温度场和浓度场的迭代计算程序.研究发现,利用本标定方法,可以通过复合激光诱导荧光技术同时完成气相柴油喷雾温度场和浓度场的定量标定,标定得到的气相喷雾温度场和浓度场强烈相关. 展开更多

关键词 复合激光诱导荧光 定量标定 温度场 浓度场 柴油喷雾

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复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅱ:喷射参数和环境参数对喷雾特性的定量分析 被引量：13

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作者 孙田 苏万华 郭红松 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期10-19,共10页

在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发... 在改变喷射控制参数和环境参数的喷雾特性研究中,应用定量标定的试验结果深入开展了喷油压力、喷孔孔径、环境密度和环境温度对喷雾各个特性参数影响的研究。研究中发现,提高喷射压力能提高喷雾动能,加速液相喷雾的破碎、促进液相蒸发形成气相喷雾,提高贯穿速率,有利于喷雾的扩散和蒸发。小孔径的喷油嘴,虽然能够减少贯穿距离,但也同时减弱了喷雾和空气的混合空间范围;由于小孔径促进了喷雾的破碎和蒸发,气相喷雾分布均匀程度明显提高。环境密度高的条件下明显减小了喷雾的贯穿距离,这样虽然导致喷雾的扩散速率降低,但由于单位体积内气体量的大幅增加,加快了环境气体和喷雾之间的互相作用,更容易形成气相。环境温度对喷雾的蒸发速率起关键作用,液相喷雾贯穿距离随温度升高而减小,同时,气相最大当量比出现时间提前,这些说明环境温度升高,加速了环境气体和喷雾间的热交换,提高了喷雾的蒸发速率,最终促进气相快速形成。 展开更多

关键词 复合激光诱导荧光技术 喷油压力 贯穿距离 喷雾气相当量比 喷雾液相浓度

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复合激光诱导荧光定量标定技术及其对喷雾特性研究的应用Ⅰ:燃油喷雾当量比定量标定方法 被引量：14

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作者 孙田 苏万华 郭红松 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-9,共9页

应用复合激光诱导荧光技术建立了定容燃烧弹中荧光强度和喷雾浓度间关系的定量标定方法,获得柴油喷雾气相、液相浓度量化数值,并针对影响定量标定的各种环境因素开展了深入的量化研究。试验中分析了荧光强度和气相喷雾浓度间的系数(Kvap... 应用复合激光诱导荧光技术建立了定容燃烧弹中荧光强度和喷雾浓度间关系的定量标定方法,获得柴油喷雾气相、液相浓度量化数值,并针对影响定量标定的各种环境因素开展了深入的量化研究。试验中分析了荧光强度和气相喷雾浓度间的系数(Kvapor)随环境条件改变时的变化情况并发现:系数Kvapor随环境压力升高而降低;环境气体成分的变化对系数Kvapor并没有明显影响;环境温度升高使得系数Kvapor呈现先上升后下降的趋势,600K左右是拐点位置,600K以前随温度升高而升高,600K以后随温度升高而快速下降。最终,根据试验结果建立了系数Kvapor随环境温度和环境压力变化的三维Map图,并应用其获得喷雾气相当量比浓度数值和液相浓度数值的定量结果。 展开更多

关键词 复合激光诱导荧光技术 定量标定技术 喷雾气相当量比 喷雾液相浓度

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撞壁距离对柴油喷雾特性的影响 被引量：4

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作者 毛立伟 苏万华 裴毅强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期289-296,共8页

利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,通过高温高压定容燃烧弹研究了撞壁距离对柴油喷雾撞击平板后的燃油分布影响.试验中,撞壁距离从12.5 mm变化到32.5 mm.结果表明:撞壁距离对燃油分布有重要影响,随着撞壁距离的增加,液相燃油质量分数增... 利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,通过高温高压定容燃烧弹研究了撞壁距离对柴油喷雾撞击平板后的燃油分布影响.试验中,撞壁距离从12.5 mm变化到32.5 mm.结果表明:撞壁距离对燃油分布有重要影响,随着撞壁距离的增加,液相燃油质量分数增加,过浓区间(φ>2)的气相燃油质量分数减小,较浓区间(1<φ≤2)的气相燃油质量分数增加到一定数量并保持变化不大,稀混合气区间(0<φ≤1)的气相燃油质量分数逐渐增加;瞬态最大当量比(φmax)降低;瞬态最低温度(Tmin)发展趋势与φmax相反;气/液相喷雾壁面射流半径和高度大幅减小,甚至不与壁面相撞. 展开更多

关键词 柴油机 柴油喷雾 撞壁距离 燃油分布 复合激光诱导荧光

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柴油喷雾撞壁特性的定量研究 被引量：5

9

作者 毛立伟 苏万华 裴毅强 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期521-529,共9页

在一个定容弹里,利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术定量研究了柴油喷雾撞击平板后的燃油分布.研究发现,在气、液相喷雾同时撞壁的条件下气相喷雾瞬态最大当量比出现在撞壁点附近,瞬态最低温度出现在瞬态最大当量比位置并与其发展规律截... 在一个定容弹里,利用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术定量研究了柴油喷雾撞击平板后的燃油分布.研究发现,在气、液相喷雾同时撞壁的条件下气相喷雾瞬态最大当量比出现在撞壁点附近,瞬态最低温度出现在瞬态最大当量比位置并与其发展规律截然相反.撞壁后气相壁面贯穿距离和壁面高度随时间发展逐渐增加,液相壁面贯穿距离和高度先随着时间增加而增大,到某一时刻后保持基本不变.气、液相壁面贯穿距离和壁面高度受各种参数的影响很大.根据实验数据,利用多元非线性回归法,拟合了可以较好预测气、液相壁面贯穿距离和壁面高度的经验公式. 展开更多

关键词 柴油喷雾 撞壁特性 喷雾浓度和温度定量标定 壁面贯穿距离和壁面高度 复合激光诱导荧光

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应用激光诱导荧光法研究超高压喷雾气液相浓度场分布特性 被引量：11

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作者 孙田 苏万华 郭红松 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期97-104,共8页

应用复合激光诱导荧光技术在光学发动机上测量了燃油喷雾气液两相荧光图像,提出分析浓度场分布的无量纲参数,最终获得喷雾气液相浓度场相对分布。实验采用电机倒拖的光学发动机,燃烧室采用ω形BUMP燃烧室,应用自行设计的脉冲压力放大供... 应用复合激光诱导荧光技术在光学发动机上测量了燃油喷雾气液两相荧光图像,提出分析浓度场分布的无量纲参数,最终获得喷雾气液相浓度场相对分布。实验采用电机倒拖的光学发动机,燃烧室采用ω形BUMP燃烧室,应用自行设计的脉冲压力放大供油系统,实现了最高喷油压力达240 MPa的超高压喷射。通过研究发现,随着喷油压力提高可有效加速喷雾气相生成、促进喷雾气相的均匀分布。这种效果在有较强挤流作用和存在BUMP燃烧室限流沿剥离作用下更为明显,此时喷雾气相相对浓度随着喷油压力从160 MPa提高到240 MPa而下降62.50/0。 展开更多

关键词 激光诱导荧光技术 超高压喷射 燃烧室 喷雾气液相浓度场

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两次喷射柴油喷雾特性的定量研究 被引量：4

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作者 王卓卓 毛立伟 苏万华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期31-36,共6页

利用复合激光诱导荧光技术,在定容燃烧弹内,对单次喷射和两次喷射时柴油喷雾发展过程及喷雾特性进行研究,结果表明,喷雾发展伴随液滴蒸发和气体卷吸的相互竞争.喷雾发展初期气液相同时形成,液滴蒸发速率较小,气相大部分位于Φ<2区间... 利用复合激光诱导荧光技术,在定容燃烧弹内,对单次喷射和两次喷射时柴油喷雾发展过程及喷雾特性进行研究,结果表明,喷雾发展伴随液滴蒸发和气体卷吸的相互竞争.喷雾发展初期气液相同时形成,液滴蒸发速率较小,气相大部分位于Φ<2区间.喷雾发展中期蒸发速率逐渐升高,喷雾内部形成Φ>2的过浓区.喷雾充分发展后气体卷吸占主导,过浓区减小.两次喷射时,停喷间隙可促进油气混合,降低过浓混合气的质量分数,从而改善碳烟排放;另一方面,两次喷射影响油气空间分布,减小喷雾前锋油气堆积,使过浓混合气与稀混合气燃烧区相分离,有效抑制碳烟的生成. 展开更多

关键词 两次喷射 当量比分布 喷雾发展 复合激光诱导荧光

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