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基于改进的详细碳烟模型的柴油燃烧碳烟颗粒物的生成特性
被引量:
9
1
作者
陈亮
成晓北
+2 位作者
颜方沁
鞠洪玲
陈国华
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期234-240,共7页
采用改进的详细碳烟模型,耦合了由正庚烷和甲苯组成的混合燃料的简化反应机理.在碳烟模型中,考虑了反应中生成的乙炔类异构体和多环芳香烃前驱物对碳烟颗粒成长过程的影响作用,分别以可视化发动机和单缸柴油机台架试验的结果,对详细碳...
采用改进的详细碳烟模型,耦合了由正庚烷和甲苯组成的混合燃料的简化反应机理.在碳烟模型中,考虑了反应中生成的乙炔类异构体和多环芳香烃前驱物对碳烟颗粒成长过程的影响作用,分别以可视化发动机和单缸柴油机台架试验的结果,对详细碳烟模型预测柴油机碳烟生成和氧化过程的准确性和有效性进行了验证.结果表明,模拟得到的缸内压力、放热率曲线以及着火时刻和试验结果吻合较好,得到的碳烟浓度瞬态二维分布与采用双色法得到的试验结果较为接近,碳烟排放量的模拟值与试验值的变化趋势基本一致,因而本文的详细碳烟模型可较好地预测不同工况条件下柴油机碳烟颗粒排放的变化趋势.同时,采用提出的详细碳烟模型对柴油机内碳烟颗粒数密度和平均尺寸进行数值模拟,研究其在柴油机缸内的变化情况,结果表明,碳烟颗粒的直径在预混燃烧期和急燃期急剧增加,在缓燃期以及燃烧后期收敛于某一稳定值.
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关键词
详细碳烟模型
碳
烟
浓度的瞬态二维分布
单缸柴油机
颗粒数密度
平均颗粒尺寸
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职称材料
柴油机缸内碳烟颗粒生长的动力学演变
2
作者
余愿心
魏明锐
鞠洪玲
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第2期394-401,共8页
以一台缸内直喷柴油机为原型,建立三维仿真模型,耦合详细碳烟模型,研究柴油机在不同负荷下缸内碳烟颗粒的质量分布和数密度变化规律.将计算得到的结果及气流参数作为动力学模拟的初始条件,利用拉格朗日方法建立颗粒动力学模型追踪每个...
以一台缸内直喷柴油机为原型,建立三维仿真模型,耦合详细碳烟模型,研究柴油机在不同负荷下缸内碳烟颗粒的质量分布和数密度变化规律.将计算得到的结果及气流参数作为动力学模拟的初始条件,利用拉格朗日方法建立颗粒动力学模型追踪每个颗粒的运动,计算碳烟颗粒的完整生长过程.结果表明,燃烧结束后,碳烟成核速率逐渐趋近于零,表面生长和凝结速率低于氧化速率,碳烟总质量逐渐降低;气缸顶部、气缸壁及活塞处的碳烟质量分数均较小.利用构建的颗粒动力学模型,可以模拟碳烟基本粒子到团聚体的生长过程,在不同负荷下得到的积聚体形貌主要呈枝状和簇状结构,与实验采样得到的几种主要形貌相似;不同负荷下的分形维数均与实验测量值相近,最大误差约为1.5%.
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关键词
柴油机
碳
烟
颗粒
详细碳烟模型
动力学演变
形貌
分形维数
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职称材料
基于详细模型汽油替代燃料碳烟生成特性分析
被引量:
1
3
作者
胡俊成
郑东
熊鹏飞
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期265-272,共8页
基于矩方法算法和预混火焰程序,实现一维预混火焰中汽油替代燃料燃烧生成碳烟的详细数值模拟.其中气相详细模型为包含多环芳烃(PAHs)生成机理的多组分汽油替代燃料反应动力学模型,详细碳烟颗粒相模型包含成核、凝并、PAHs表面沉积、表...
基于矩方法算法和预混火焰程序,实现一维预混火焰中汽油替代燃料燃烧生成碳烟的详细数值模拟.其中气相详细模型为包含多环芳烃(PAHs)生成机理的多组分汽油替代燃料反应动力学模型,详细碳烟颗粒相模型包含成核、凝并、PAHs表面沉积、表面生长和表面氧化过程.结果表明:燃烧过程中苯(C6H6)分子摩尔分数是影响PAHs生成的直接原因,决定了汽油替代燃料生成PAHs摩尔分数的大小;芘(C16H10)分子摩尔分数直接影响碳烟的生成过程,决定汽油替代燃料碳烟排放水平;可依据汽油替代燃料的组成评价燃烧生成PAHs和碳烟的水平,汽油替代燃料中甲苯/二异丁烯总含量越高,其生成PAHs和碳烟量越大,反之亦然.
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关键词
汽油替代燃料
详细碳烟模型
多环芳烃
预混火焰
反应机理
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职称材料
DMF/柴油RCCI燃烧碳烟生成数值模拟
被引量:
2
4
作者
王贵龙
鞠洪玲
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期235-242,共8页
由于石油资源的短缺和汽车尾气排放的污染问题日益严重,开发内燃机可替代燃料以及新型燃烧方式,成为了当前研究领域的热点.本文以进气道喷射DMF、缸内直喷柴油,模拟研究DMF/柴油RCCI发动机碳烟生成特性.基于一台双燃料发动机,建立三维...
由于石油资源的短缺和汽车尾气排放的污染问题日益严重,开发内燃机可替代燃料以及新型燃烧方式,成为了当前研究领域的热点.本文以进气道喷射DMF、缸内直喷柴油,模拟研究DMF/柴油RCCI发动机碳烟生成特性.基于一台双燃料发动机,建立三维仿真模型,采用基于离散分区法的详细碳烟模型,研究DMF预混比对碳烟生成过程及颗粒粒径分布的影响规律.结果表明,随DMF预混比的增加,混合气活性降低,滞燃期增大,燃烧相位逐渐滞后,燃烧持续期逐渐增大,缸内温度降低,高温高当量比区域减小;碳烟排放总质量降低,核态颗粒物的质量和数量增加,积聚态颗粒物的质量和数量降低.
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关键词
详细碳烟模型
RCCI
碳
烟
粒径分布
数值模拟
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职称材料
题名
基于改进的详细碳烟模型的柴油燃烧碳烟颗粒物的生成特性
被引量:
9
1
作者
陈亮
成晓北
颜方沁
鞠洪玲
陈国华
机构
华中科技大学能源与动力工程学院
出处
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第3期234-240,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51176056)
文摘
采用改进的详细碳烟模型,耦合了由正庚烷和甲苯组成的混合燃料的简化反应机理.在碳烟模型中,考虑了反应中生成的乙炔类异构体和多环芳香烃前驱物对碳烟颗粒成长过程的影响作用,分别以可视化发动机和单缸柴油机台架试验的结果,对详细碳烟模型预测柴油机碳烟生成和氧化过程的准确性和有效性进行了验证.结果表明,模拟得到的缸内压力、放热率曲线以及着火时刻和试验结果吻合较好,得到的碳烟浓度瞬态二维分布与采用双色法得到的试验结果较为接近,碳烟排放量的模拟值与试验值的变化趋势基本一致,因而本文的详细碳烟模型可较好地预测不同工况条件下柴油机碳烟颗粒排放的变化趋势.同时,采用提出的详细碳烟模型对柴油机内碳烟颗粒数密度和平均尺寸进行数值模拟,研究其在柴油机缸内的变化情况,结果表明,碳烟颗粒的直径在预混燃烧期和急燃期急剧增加,在缓燃期以及燃烧后期收敛于某一稳定值.
关键词
详细碳烟模型
碳
烟
浓度的瞬态二维分布
单缸柴油机
颗粒数密度
平均颗粒尺寸
Keywords
detailed soot model
2-dimensional transient distribution of soot volume fraction
single-cylinder dieselengine
particle number concentration
average particle sizer^l ~_~Q_~
分类号
TK422 [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
柴油机缸内碳烟颗粒生长的动力学演变
2
作者
余愿心
魏明锐
鞠洪玲
机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心
出处
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025年第2期394-401,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51706163)。
文摘
以一台缸内直喷柴油机为原型,建立三维仿真模型,耦合详细碳烟模型,研究柴油机在不同负荷下缸内碳烟颗粒的质量分布和数密度变化规律.将计算得到的结果及气流参数作为动力学模拟的初始条件,利用拉格朗日方法建立颗粒动力学模型追踪每个颗粒的运动,计算碳烟颗粒的完整生长过程.结果表明,燃烧结束后,碳烟成核速率逐渐趋近于零,表面生长和凝结速率低于氧化速率,碳烟总质量逐渐降低;气缸顶部、气缸壁及活塞处的碳烟质量分数均较小.利用构建的颗粒动力学模型,可以模拟碳烟基本粒子到团聚体的生长过程,在不同负荷下得到的积聚体形貌主要呈枝状和簇状结构,与实验采样得到的几种主要形貌相似;不同负荷下的分形维数均与实验测量值相近,最大误差约为1.5%.
关键词
柴油机
碳
烟
颗粒
详细碳烟模型
动力学演变
形貌
分形维数
Keywords
diesel engine
soot particle
detailed soot model
dynamic evolution
morphology
fractal dimension
分类号
TK42 [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
基于详细模型汽油替代燃料碳烟生成特性分析
被引量:
1
3
作者
胡俊成
郑东
熊鹏飞
机构
西南交通大学先进驱动节能技术教育部工程研究中心
西南交通大学机械工程学院
中国空气动力研究与发展中心
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期265-272,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682017CX035)
国家自然科学青年基金资助项目(51606212)
文摘
基于矩方法算法和预混火焰程序,实现一维预混火焰中汽油替代燃料燃烧生成碳烟的详细数值模拟.其中气相详细模型为包含多环芳烃(PAHs)生成机理的多组分汽油替代燃料反应动力学模型,详细碳烟颗粒相模型包含成核、凝并、PAHs表面沉积、表面生长和表面氧化过程.结果表明:燃烧过程中苯(C6H6)分子摩尔分数是影响PAHs生成的直接原因,决定了汽油替代燃料生成PAHs摩尔分数的大小;芘(C16H10)分子摩尔分数直接影响碳烟的生成过程,决定汽油替代燃料碳烟排放水平;可依据汽油替代燃料的组成评价燃烧生成PAHs和碳烟的水平,汽油替代燃料中甲苯/二异丁烯总含量越高,其生成PAHs和碳烟量越大,反之亦然.
关键词
汽油替代燃料
详细碳烟模型
多环芳烃
预混火焰
反应机理
Keywords
gasoline surrogate fuels
detailed soot model
polycyclic aromatic hydrocarbons
premixed flame
reaction mechanism
分类号
TK418.9 [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
DMF/柴油RCCI燃烧碳烟生成数值模拟
被引量:
2
4
作者
王贵龙
鞠洪玲
机构
武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室
汽车零部件技术湖北省协同创新中心
出处
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期235-242,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51706163)。
文摘
由于石油资源的短缺和汽车尾气排放的污染问题日益严重,开发内燃机可替代燃料以及新型燃烧方式,成为了当前研究领域的热点.本文以进气道喷射DMF、缸内直喷柴油,模拟研究DMF/柴油RCCI发动机碳烟生成特性.基于一台双燃料发动机,建立三维仿真模型,采用基于离散分区法的详细碳烟模型,研究DMF预混比对碳烟生成过程及颗粒粒径分布的影响规律.结果表明,随DMF预混比的增加,混合气活性降低,滞燃期增大,燃烧相位逐渐滞后,燃烧持续期逐渐增大,缸内温度降低,高温高当量比区域减小;碳烟排放总质量降低,核态颗粒物的质量和数量增加,积聚态颗粒物的质量和数量降低.
关键词
详细碳烟模型
RCCI
碳
烟
粒径分布
数值模拟
Keywords
detailed soot model
RCCI
particle size distribution
numerical simulation
分类号
TK42 [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
基于改进的详细碳烟模型的柴油燃烧碳烟颗粒物的生成特性
陈亮
成晓北
颜方沁
鞠洪玲
陈国华
《燃烧科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
9
在线阅读
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职称材料
2
柴油机缸内碳烟颗粒生长的动力学演变
余愿心
魏明锐
鞠洪玲
《浙江大学学报(工学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于详细模型汽油替代燃料碳烟生成特性分析
胡俊成
郑东
熊鹏飞
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
DMF/柴油RCCI燃烧碳烟生成数值模拟
王贵龙
鞠洪玲
《燃烧科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
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