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柴油引燃液氨高压直喷发动机喷射器布置和喷射策略协同优化
1
作者
庞斌
余诗武
+3 位作者
侯潇帅
鹿雪文
刘浩业
王天友
《内燃机学报》
北大核心
2025年第5期385-392,共8页
采用数值模拟开展了柴油引燃高压直喷氨燃烧的喷射系统结构参数与喷射策略协同优化.结果表明:小偏移量可提高液氨油束被有效引燃的比例,提高燃烧效率和热效率;高负荷下采用液氨先喷柴油后喷(AD)策略,液氨油束对柴油火焰的阻碍作用导致...
采用数值模拟开展了柴油引燃高压直喷氨燃烧的喷射系统结构参数与喷射策略协同优化.结果表明:小偏移量可提高液氨油束被有效引燃的比例,提高燃烧效率和热效率;高负荷下采用液氨先喷柴油后喷(AD)策略,液氨油束对柴油火焰的阻碍作用导致液氨无法被全部有效引燃,最高燃烧损失达27.62%;采用氨两段喷射(ADA)或优化侧置喷油器喷嘴“侵入量”,可有效避免液氨油束对柴油火焰分布的干涉,改善引燃和燃烧过程.最优方案是:侧置喷嘴偏移量为10 mm、侵入量为6 mm,低负荷柴油先喷液氨后喷(DA)策略,热效率为49.68%;高负荷AD策略,热效率为50.75%.次优方案是:侧置喷嘴偏移量为10 mm,其他参数不变,低负荷DA策略,热效率为50.26%;高负荷ADA策略,热效率为49.93%.
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关键词
柴油引燃液氨高压直喷燃烧
喷射器布置
喷射策略
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职称材料
柴油引燃高压直喷甲醇燃烧与排放特性试验
2
作者
王天友
夏侯明昊
+3 位作者
张东明
卢天龙
刘浩业
孙凯
《内燃机学报》
北大核心
2025年第3期193-200,共8页
基于一台改造的柴油甲醇双直喷单缸机,研究了柴油引燃高压直喷甲醇燃烧和排放特性,并与甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式进行了对比.结果表明:柴油引燃高压直喷甲醇燃烧能够在指示平均有效压力(IMEP)为0.4~1.4 MPa的宽负荷范围内实现90%~97...
基于一台改造的柴油甲醇双直喷单缸机,研究了柴油引燃高压直喷甲醇燃烧和排放特性,并与甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式进行了对比.结果表明:柴油引燃高压直喷甲醇燃烧能够在指示平均有效压力(IMEP)为0.4~1.4 MPa的宽负荷范围内实现90%~97%甲醇替代率的稳定燃烧.在中高负荷下甲醇放热阶段呈现出显著的扩散燃烧特征,而且负荷增加过程中其后燃阶段的燃烧持续期基本保持不变.同时在全负荷范围内一氧化碳和碳氢排放都低于1 g/(kW·h),但NO_(x)排放则随负荷增加而显著升高;相比甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式,柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的放热率峰值仅为其一半,因而发动机燃烧相位可提前,指示热效率得以提高4%以上;在全负荷范围内柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的碳烟、一氧化碳和碳氢排放均低至甲醇预混合气柴油引燃燃烧的10%以下,但NO_(x)排放在低负荷较低而在高负荷较高.
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关键词
柴油
引燃
高压
直喷
甲醇
燃烧
甲醇替代率
热效率
碳烟
氮氧化物
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职称材料
液氨/二甲醚双燃料高压直喷燃烧特性模拟研究
3
作者
陆嘉钰
张程程
+2 位作者
何志霞
王谦
戴礼明
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期16-28,共13页
基于CONVERGE软件分别对液氨和二甲醚(dimethyl ether, DME)液态燃料高压喷雾过程进行了数值仿真及验证,随后对液氨/DME双燃料高压直喷射流燃烧过程进行数值模拟,探究了两种燃料喷口位置、喷射策略及氨能量占比(ammonia energy ratio, A...
基于CONVERGE软件分别对液氨和二甲醚(dimethyl ether, DME)液态燃料高压喷雾过程进行了数值仿真及验证,随后对液氨/DME双燃料高压直喷射流燃烧过程进行数值模拟,探究了两种燃料喷口位置、喷射策略及氨能量占比(ammonia energy ratio, AER)等因素对着火和燃烧特性的影响。结果表明:合理的燃料喷口位置距离可以有效促进氨燃料燃烧,但距离过近会导致DME喷雾受到氨射流喷雾强烈的降温影响,发生失火;与液氨–DME喷射次序相比,DME–液氨策略在高液氨能量占比条件下更能促进液氨充分燃烧;燃烧过程中一氧化氮(NO)集中生成于高温区域而二氧化氮(NO_(2))集中生成于中低温区域;在DME–液氨策略下将喷射间隔时间从0.5 ms增加到1.0 ms时,NO和NO_(2)的生成量减少;液氨能量占比从80%降低到50%时反而会导致NO和NO_(2)生成量增加。
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关键词
氨
二甲醚
燃烧
高压
直喷
引燃
NO_(x)
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职称材料
题名
柴油引燃液氨高压直喷发动机喷射器布置和喷射策略协同优化
1
作者
庞斌
余诗武
侯潇帅
鹿雪文
刘浩业
王天友
机构
潍柴动力股份有限公司内燃机与动力系统全国重点实验室
天津大学先进内燃动力全国重点实验室
出处
《内燃机学报》
北大核心
2025年第5期385-392,共8页
基金
内燃机与动力系统全国重点实验室开放课题资助项目(skleps-sq-2023-153).
文摘
采用数值模拟开展了柴油引燃高压直喷氨燃烧的喷射系统结构参数与喷射策略协同优化.结果表明:小偏移量可提高液氨油束被有效引燃的比例,提高燃烧效率和热效率;高负荷下采用液氨先喷柴油后喷(AD)策略,液氨油束对柴油火焰的阻碍作用导致液氨无法被全部有效引燃,最高燃烧损失达27.62%;采用氨两段喷射(ADA)或优化侧置喷油器喷嘴“侵入量”,可有效避免液氨油束对柴油火焰分布的干涉,改善引燃和燃烧过程.最优方案是:侧置喷嘴偏移量为10 mm、侵入量为6 mm,低负荷柴油先喷液氨后喷(DA)策略,热效率为49.68%;高负荷AD策略,热效率为50.75%.次优方案是:侧置喷嘴偏移量为10 mm,其他参数不变,低负荷DA策略,热效率为50.26%;高负荷ADA策略,热效率为49.93%.
关键词
柴油引燃液氨高压直喷燃烧
喷射器布置
喷射策略
Keywords
diesel-piloted high-pressure direct-injection ammonia combustion
injector arrangement
injection strategy
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
柴油引燃高压直喷甲醇燃烧与排放特性试验
2
作者
王天友
夏侯明昊
张东明
卢天龙
刘浩业
孙凯
机构
天津大学先进内燃动力全国重点实验室
出处
《内燃机学报》
北大核心
2025年第3期193-200,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(52406152).
文摘
基于一台改造的柴油甲醇双直喷单缸机,研究了柴油引燃高压直喷甲醇燃烧和排放特性,并与甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式进行了对比.结果表明:柴油引燃高压直喷甲醇燃烧能够在指示平均有效压力(IMEP)为0.4~1.4 MPa的宽负荷范围内实现90%~97%甲醇替代率的稳定燃烧.在中高负荷下甲醇放热阶段呈现出显著的扩散燃烧特征,而且负荷增加过程中其后燃阶段的燃烧持续期基本保持不变.同时在全负荷范围内一氧化碳和碳氢排放都低于1 g/(kW·h),但NO_(x)排放则随负荷增加而显著升高;相比甲醇预混合气柴油引燃燃烧方式,柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的放热率峰值仅为其一半,因而发动机燃烧相位可提前,指示热效率得以提高4%以上;在全负荷范围内柴油引燃高压直喷甲醇燃烧的碳烟、一氧化碳和碳氢排放均低至甲醇预混合气柴油引燃燃烧的10%以下,但NO_(x)排放在低负荷较低而在高负荷较高.
关键词
柴油
引燃
高压
直喷
甲醇
燃烧
甲醇替代率
热效率
碳烟
氮氧化物
Keywords
diesel-ignited high-pressure direct injection methanol combustion
methanol substitution rate
thermal efficiency
soot
nitrogen oxides
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
液氨/二甲醚双燃料高压直喷燃烧特性模拟研究
3
作者
陆嘉钰
张程程
何志霞
王谦
戴礼明
机构
江苏大学能源与动力工程学院
出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期16-28,共13页
基金
国家自然科学基金青年项目(52206149)。
文摘
基于CONVERGE软件分别对液氨和二甲醚(dimethyl ether, DME)液态燃料高压喷雾过程进行了数值仿真及验证,随后对液氨/DME双燃料高压直喷射流燃烧过程进行数值模拟,探究了两种燃料喷口位置、喷射策略及氨能量占比(ammonia energy ratio, AER)等因素对着火和燃烧特性的影响。结果表明:合理的燃料喷口位置距离可以有效促进氨燃料燃烧,但距离过近会导致DME喷雾受到氨射流喷雾强烈的降温影响,发生失火;与液氨–DME喷射次序相比,DME–液氨策略在高液氨能量占比条件下更能促进液氨充分燃烧;燃烧过程中一氧化氮(NO)集中生成于高温区域而二氧化氮(NO_(2))集中生成于中低温区域;在DME–液氨策略下将喷射间隔时间从0.5 ms增加到1.0 ms时,NO和NO_(2)的生成量减少;液氨能量占比从80%降低到50%时反而会导致NO和NO_(2)生成量增加。
关键词
氨
二甲醚
燃烧
高压
直喷
引燃
NO_(x)
Keywords
ammonia
dimethyl ether(DME)
combustion
high-pressure direct injection
pilot ignition
NOx
分类号
TK421 [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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
柴油引燃液氨高压直喷发动机喷射器布置和喷射策略协同优化
庞斌
余诗武
侯潇帅
鹿雪文
刘浩业
王天友
《内燃机学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
柴油引燃高压直喷甲醇燃烧与排放特性试验
王天友
夏侯明昊
张东明
卢天龙
刘浩业
孙凯
《内燃机学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
液氨/二甲醚双燃料高压直喷燃烧特性模拟研究
陆嘉钰
张程程
何志霞
王谦
戴礼明
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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