催化燃烧对均质压燃发动机排放影响的数值模拟 被引量：7

1

作者 曾文 解茂昭 贾明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期55-62,共8页

通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了多区模型.利用此模型分析了催化燃烧对HCCI发动机缸内温度、热释放速率以及未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧... 通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了多区模型.利用此模型分析了催化燃烧对HCCI发动机缸内温度、热释放速率以及未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC、CO的排放,但NOx的排放会有所升高.对不同催化剂及混合催化剂对HCCI发动机缸内温度、热释放速率以及UHC、NOx、CO排放的影响进行了探索,结果表明,和金属铂相比,以铑作催化剂时UHC的排放降低,但NOx、CO排放会有所升高;采用500/0Pt-500/0Rh的混合催化剂时,UHC、NOx的排放介于1000/0Pt与1000/0Rh之间,但CO的排放却比采用1000/0Pt与1000/0Rh时都要低. 展开更多

关键词 催化燃烧 均质压燃 化学动力学模型 甲烷 排放 数值模拟

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催化燃烧对均质压燃发动机燃烧特性影响的数值模拟 被引量：5

2

作者 曾文 解茂昭 贾明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期281-287,共7页

通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了... 通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了单区和多区模型．利用单区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机着火时刻的影响,同时讨论了催化燃烧对燃烧过程中主要化学组分浓度变化的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前;利用多区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机的未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC的排放,但会提高NOx的排放． 展开更多

关键词 催化燃烧 均质充量压缩燃烧 表面反应动力学模型 气相反应动力学模型 数值模拟 甲烷

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分隔室压燃式天然气发动机燃烧过程模拟 被引量：3

3

作者 郑清平 张惠明 张德福 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期124-130,共7页

为了研究分隔室压燃式天然气发动机燃烧系统的燃烧机理和缸内气体运动的规律,依据该发动机的工作特点以及天然气燃料本身的特性,开发了一简化的天然气化学动力学模型(其中包含23 种组分和74个反应式)。应用相关文献中提供的试验数据,首... 为了研究分隔室压燃式天然气发动机燃烧系统的燃烧机理和缸内气体运动的规律,依据该发动机的工作特点以及天然气燃料本身的特性,开发了一简化的天然气化学动力学模型(其中包含23 种组分和74个反应式)。应用相关文献中提供的试验数据,首先对该化学动力学模型的精度进行了验证,然后用所建模型对分隔室压燃式天然气发动机中的燃烧和流动进行了三维模拟计算。模拟计算结果表明,在采取进气预热措施后,天然气在分隔室燃烧室中可以可靠着火,并能迅速燃烧。压缩上止点时在分隔室中存在较强的涡流及副涡流。此外,还对着火时刻及NO排放进行了模拟计算及分析。 展开更多

关键词 分隔室 天然气发动机 压燃 化学动力学模型 三维模拟 流动 燃烧

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均质压燃发动机燃烧与排放的多区模型模拟 被引量：6

4

作者 贾明 解茂昭 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期261-267,共7页

应用一个有质量交换的6区模型模拟正庚烷在HCCI发动机中的燃烧和排放特性.通过把缸内划分为缝隙区、边界层区、外核心区和内核心区,加入Woschni传热模型计入了缸内的温度和浓度的不均匀分布.全部计算基于正庚烷燃烧的包含57种组分290个... 应用一个有质量交换的6区模型模拟正庚烷在HCCI发动机中的燃烧和排放特性.通过把缸内划分为缝隙区、边界层区、外核心区和内核心区,加入Woschni传热模型计入了缸内的温度和浓度的不均匀分布.全部计算基于正庚烷燃烧的包含57种组分290个反应的详细机理,结果表明,该多区模型合理地模拟了HCCI发动机的燃烧过程,并可满意地预测出HC、CO和NO的排放.最后采用此多区模型分别讨论了缝隙容积、边界层厚度和壁面温度对HCCI发动机的燃烧和排放的影响. 展开更多

关键词 内燃机 均质压燃 数值模拟 多区模型 化学动力学模型

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DME简化反应模型及其在HCCI燃烧分析中的应用研究 被引量：5

5

作者 石宇 张煜盛 +1 位作者 莫春兰 徐波 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2006年第2期105-110,共6页

提出了一个可应用于HCCI发动机工作过程研究的DME化学反应动力学简化模型,该模型由28种组分、38个基元反应组成,包括3个子模型,即低温反应和负温度系数区子模型、高温裂解和高温氧化子模型以及甲酸生成过程子模型。通过算例对比分析,该... 提出了一个可应用于HCCI发动机工作过程研究的DME化学反应动力学简化模型,该模型由28种组分、38个基元反应组成,包括3个子模型,即低温反应和负温度系数区子模型、高温裂解和高温氧化子模型以及甲酸生成过程子模型。通过算例对比分析,该DME简化模型能正确揭示DME燃烧过程主要生成物组分的变化规律,能准确计算DME燃烧过程低温和高温阶段的放热特征时刻,其计算结果与详细机理计算结果吻合。相对于详细机理,简化模型节省了计算时间,为实现化学反应动力学与CFD多维模型耦合的燃烧计算提供了一个可行而有效的途径。 展开更多

关键词 内燃机工程 二甲基醚(DME) 均质压燃燃烧(HCCI) 化学反应动力学模型

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均质压燃(HCCI)发动机数学模拟:进展与挑战 被引量：19

6

作者 解茂昭 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期157-165,共9页

均质压燃(HCCI)发动机由于其突出的优越性已成为世界范围的研究热点,数学模拟在其中发挥着日益重要的作用.因此,对近年来HCCI数学模拟研究的进展做了较全面的评述.着重介绍了化学反应动力学模型的研究方法和最新成果.对HCCI发动机计算... 均质压燃(HCCI)发动机由于其突出的优越性已成为世界范围的研究热点,数学模拟在其中发挥着日益重要的作用.因此,对近年来HCCI数学模拟研究的进展做了较全面的评述.着重介绍了化学反应动力学模型的研究方法和最新成果.对HCCI发动机计算机模拟的发展现状按单区模型、多区模型和多维模型分别进行了讨论.前二者在HCCI总体燃烧特性预测与分析方面已取得了显著的成绩;而后者由于计算机资源的限制,目前尚处于发展初期.最后,针对该领域存在的问题和今后重点研究方向提出了建议. 展开更多

关键词 内燃机 HCCI 数学模拟 均质充量压缩点燃式发动机 化学动力学

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基于模型优化的HCCI燃烧规律 被引量：1

7

作者 周能辉 谢辉 +2 位作者 赵华 陈韬 秦静 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期232-237,共6页

采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,... 采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,把模型和Simulink进行耦合后寻找HCCI的燃烧规律.最后通过试验对燃烧规律进行进一步的验证和研究.该方法在保证了正确的燃烧规律研究的同时,大大减少了试验和数据分析的工作量. 展开更多

关键词 均质充量压缩燃烧 试验设计 模型优化 燃烧规律

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HCCI发动机催化燃烧多维数值模拟 被引量：1

8

作者 曾文 解茂昭 贾明 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期43-50,共8页

将发动机三维CFD程序KIVA-3V与化学动力学程序CHEMKIN III及DETCHEM相耦合,模拟了催化燃烧对均质压燃(HCCI)发动机燃烧过程及排放的影响.发动机以甲烷为燃料,其表面和空间氧化反应采用了详细的动力学机理.利用此模型分析了活塞顶催化剂... 将发动机三维CFD程序KIVA-3V与化学动力学程序CHEMKIN III及DETCHEM相耦合,模拟了催化燃烧对均质压燃(HCCI)发动机燃烧过程及排放的影响.发动机以甲烷为燃料,其表面和空间氧化反应采用了详细的动力学机理.利用此模型分析了活塞顶催化剂铂(Pt)或铑(Rh)涂层对HCCI发动机着火时刻、缸内温度场及HC、CO、NOx排放的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前,同时能降低HC、CO的排放,但会提高NOx的排放;在相同工况下,相比催化剂Pt,催化剂Rh使HCCI发动机着火时刻提前的幅度要大,同时HC的排放要低,但CO及NOx的排放要高. 展开更多

关键词 催化燃烧 均质压燃 化学动力学模型 数值模拟 甲烷 CFD模型

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分层充量压燃简化动力学模型及燃烧机理 被引量：1

9

作者 郑朝蕾 尧命发 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期133-141,共9页

在前期工作的基础上,加入了与浓混合气相关的反应,构建了适合分层压燃的简化动力学模型,包括39种物质和49个基元反应.新构建的分层压燃简化动力学模型,零维模拟的结果与详细机理吻合很好;与三维CFD耦合模拟的结果与预混/直喷条件下的实... 在前期工作的基础上,加入了与浓混合气相关的反应,构建了适合分层压燃的简化动力学模型,包括39种物质和49个基元反应.新构建的分层压燃简化动力学模型,零维模拟的结果与详细机理吻合很好;与三维CFD耦合模拟的结果与预混/直喷条件下的实验结果吻合也很好.对于预混/直喷分层燃烧来说,低温反应最先发生在压缩余隙和凹坑内活塞表面附近的燃料均质分布的区域,而高温反应最先发生在喷雾导致的浓混合气区域.到低温反应结束为止,缸内生成的H2O2和CH2O浓度分布不均匀,混合气较浓的区域生成的H2O2和CH2O浓度较大.高温反应开始后,浓混合气区域温度比燃料均质分布的区域高,因此在较浓的混合气区域,H2O2、CH2O、HCO和CO等重要中间产物消耗的速度都比燃料均质分布的区域快. 展开更多

关键词 分层充量压燃 正庚烷 简化动力学模型 燃烧机理

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温度分层均质压燃发动机燃烧和排放数值模拟

10

作者 黄豪中 陈晖 +3 位作者 裴毅强 余红东 陆志思 赵瑞青 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期20-25,46,共7页

通过修改SENKIN程序,建立起一个有质量交换和缸壁传热的9区化学反应动力学模型。以SKLE正庚烷简化模型作为燃烧反应动力学机理,利用该模型计算了发动机的主要燃烧参数和排放物含量。结果表明,该多区模型能够准确地模拟温度分层均质压燃... 通过修改SENKIN程序,建立起一个有质量交换和缸壁传热的9区化学反应动力学模型。以SKLE正庚烷简化模型作为燃烧反应动力学机理,利用该模型计算了发动机的主要燃烧参数和排放物含量。结果表明,该多区模型能够准确地模拟温度分层均质压燃发动机的燃烧和排放特性。在温度分层均质压燃发动机中,外核心区、壁面边界层和缝隙是CO和HC的主要来源。其中,在外核心区产生CO和HC是由于壁面边界层和缝隙内的未燃混合气在膨胀过程中流入该区被部分氧化或没有被继续氧化。NO_x主要来源于高温的内核心区。要同时获得高效燃烧和超低排放,应适当提高壁面温度。 展开更多

关键词 内燃机 温度分层 均质压燃 数值模拟 多区模型

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压燃式双燃料柴油机燃烧模型的研究

11

作者 胡正权 汤东 +1 位作者 罗福强 陈上伟 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2006年第1期67-70,共4页

回顾了压燃式双燃料柴油机燃烧模型的发展历程以及一些主要燃烧模型的特点,并对当前广泛应用的准维燃烧模型进行了重点阐述。

关键词 压燃 双燃料柴油机 燃烧模型

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催化燃烧应用于均质压燃发动机的几种计算模型

12

作者 曾文 徐葳 艾延廷 《车用发动机》 北大核心 2008年第5期57-61,70,共6页

通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶及活塞冠周边涂有催化剂的HCCI发动机燃烧过程进行了数值计算,建立了多区模型。针对在处理缝隙区存在催化剂时出现的一些问题,提出了4种不同的计算模型,对比分析了这4种计... 通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶及活塞冠周边涂有催化剂的HCCI发动机燃烧过程进行了数值计算,建立了多区模型。针对在处理缝隙区存在催化剂时出现的一些问题,提出了4种不同的计算模型,对比分析了这4种计算模型与基准模型在缸内温度、放热率和HC,NOx以及CO排放等方面的差别。 展开更多

关键词 催化燃烧 均质压燃 动力学模型 甲烷

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火花辅助压燃准维燃烧模型的建立及应用

13

作者 王耀东 苏岩 +2 位作者 郎茂春 李小平 解方喜 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期2130-2138,共9页

本文采用湍流火焰传播速度模型描述火花点燃(SI)燃烧,针对单个自燃点仍采用湍流火焰传播速度模型,将所有自燃点的当量湍流火焰速度集合作为总当量湍流火焰速度用来描述压燃燃烧,进而建立了火花辅助压燃(SACI)准维燃烧模型。基于该模型... 本文采用湍流火焰传播速度模型描述火花点燃(SI)燃烧,针对单个自燃点仍采用湍流火焰传播速度模型,将所有自燃点的当量湍流火焰速度集合作为总当量湍流火焰速度用来描述压燃燃烧,进而建立了火花辅助压燃(SACI)准维燃烧模型。基于该模型研究了空气、外部废气再循环(EGR)稀释对SACI的影响,仿真和实验匹配良好。计算表明:SACI的火焰传播速度高于SI,随点火提前而增大,外部EGR稀释的火焰传播速度低于空气稀释;点火推迟或者增加外部EGR都会导致火焰前锋面面积峰值升高,衰减速度减慢,燃烧等容度减弱;稀释率相当时,空气稀释的热效率更高,但外部EGR稀释的尾气后处理更容易。 展开更多

关键词 火花辅助压燃 湍流火焰传播速度模型 火花辅助压燃准维燃烧模型 总当量湍流火焰速度 外部废气再循环

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