柴油机高密度-低温燃烧的数值模拟 被引量：17

1

作者 苏万华 鹿盈盈 +6 位作者 于文斌 黄豪中 韩志强 赵霏阳 裴毅强 孙田 孙永亮 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期191-198,共8页

从柴油机燃烧过程控制的思想出发,解释了高密度-低温燃烧概念的内涵.数值模拟结果表明,高充量密度在提高热容方面与EGR具有相同的作用.因此,低温燃烧使用较低的EGR率时就能实现很低的NOx和碳烟排放;另外,高充量密度促进了燃空混合率,特... 从柴油机燃烧过程控制的思想出发,解释了高密度-低温燃烧概念的内涵.数值模拟结果表明,高充量密度在提高热容方面与EGR具有相同的作用.因此,低温燃烧使用较低的EGR率时就能实现很低的NOx和碳烟排放;另外,高充量密度促进了燃空混合率,特别是促进了燃烧后期的混合速率,极大地缩短了燃烧持续期,提高了指示热效率,高密度-低温燃烧的这一特征对柴油机高负荷和全负荷下实现高效、低排放运行具有突出的优势.研究结果还显示,充量密度对燃烧过程参数的影响是多重的,不同于传统柴油机燃烧. 展开更多

关键词 柴油机 低温燃烧 高充量密度 废气再循环 可变气门定时

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柴油机燃烧路径及其对热效率和排放的影响 被引量：17

2

作者 鹿盈盈 苏万华 +1 位作者 于文斌 裴毅强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期1-7,共7页

采用试验和数值模拟方法研究了充量密度、温度和氧浓度对柴油机高负荷工况下的热效率和排放的影响.试验是在一改装的单缸柴油机上进行,装有进气增压、废气再循环、进气门晚关和可调节的燃油喷射系统等回路,在该试验台上充量密度、温度... 采用试验和数值模拟方法研究了充量密度、温度和氧浓度对柴油机高负荷工况下的热效率和排放的影响.试验是在一改装的单缸柴油机上进行,装有进气增压、废气再循环、进气门晚关和可调节的燃油喷射系统等回路,在该试验台上充量密度、温度和氧浓度可自由调节.三维模拟采用ECFM-3Z燃烧模型.提出并应用了质量-φ-T-θ燃烧路径分析方法.研究结果表明,高充量密度降低全局当量比,增强燃空混合率和化学反应率,有利于提高热效率.适当低的氧浓度降低化学反应率,燃烧温度降低,有利于降低NOx排放.高充量密度、适当氧浓度和进气门晚关3种技术相互优化耦合是柴油机高负荷下实现高效清洁燃烧的有效控制方法. 展开更多

关键词 高负荷柴油机 燃烧路径 排放 热效率

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喷射参数对柴油机预混燃烧和排放的影响 被引量：11

3

作者 鹿盈盈 苏万华 裴毅强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期9-15,共7页

采用试验和数值模拟方法研究了中、小负荷下,喷油模式和喷油定时对柴油机预混燃烧和排放的影响.结果表明:小负荷(平均指示压力约为0.45,MPa)、单次喷油模式及喷油定时为35°,CA BTDC时,油束的撞壁位置将形成的混合气分为燃烧室上方... 采用试验和数值模拟方法研究了中、小负荷下,喷油模式和喷油定时对柴油机预混燃烧和排放的影响.结果表明:小负荷(平均指示压力约为0.45,MPa)、单次喷油模式及喷油定时为35°,CA BTDC时,油束的撞壁位置将形成的混合气分为燃烧室上方和活塞凹坑两部分,可充分利用整个气缸内的空气形成均质混合气,此时的NOx排放最低.平均指示压力(IMEP)约为0.7,MPa时,采用单次喷油模式,喷油量增多,喷油持续期延长,混合时间缩短,碳烟、CO和UHC排放急剧升高;在混合时间和混合空间的共同作用下,喷油定时为35°,CA BTDC时获得最佳折中排放.IMEP约为0.7,MPa时,与单次喷油模式相比,采用多次喷油模式,将喷油量分为4个脉冲喷入缸内,增加了每个脉冲的混合时间,并且改善了燃氧混合空间,形成更均质的混合气,大幅降低了碳烟、CO和UHC排放;喷射定时为80、65、50和35°,,CA BTDC时获得最佳排放. 展开更多

关键词 柴油机 预混燃烧 喷油模式 喷油定时 混合时间 混合空间

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EGR与喷油定时对柴油机预混燃烧颗粒排放的影响 被引量：8

4

作者 鹿盈盈 于文斌 +1 位作者 裴毅强 苏万华 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期193-199,共7页

采用试验方法研究了小负荷单次早喷射模式下EGR率和喷油定时对柴油机预混燃烧过程和颗粒排放的影响.结果表明:当喷油定时处于45°~35°,CA BTDC、EGR率不超过60%,时,积聚态颗粒物数浓度受EGR影响而增加的趋势较为缓慢,此时平均... 采用试验方法研究了小负荷单次早喷射模式下EGR率和喷油定时对柴油机预混燃烧过程和颗粒排放的影响.结果表明:当喷油定时处于45°~35°,CA BTDC、EGR率不超过60%,时,积聚态颗粒物数浓度受EGR影响而增加的趋势较为缓慢,此时平均粒径大小在50~60,nm;当EGR率超过60%,达到70%,时,积聚态颗粒物数浓度急剧增加,此时数浓度的最大值所对应的平均粒径却减小到30~40,nm.当喷油定时处于30°~26°,CA BTDC时,积聚态颗粒物数浓度受EGR影响并不明显.随着喷油定时的推迟,核态颗粒物数浓度逐渐升高.当ηEGR≤60%,,总颗粒物数浓度受EGR率变化影响不大,但随喷油定时的推迟呈现逐渐升高的趋势,与核态颗粒物变化趋势一致;当ηEGR>60%,,总颗粒物数浓度随EGR率升高急剧增加,这是积聚态和核态颗粒物共同作用的结果. 展开更多

关键词 柴油机 预混燃烧 喷油定时 废气再循环 颗粒排放 颗粒物数浓度

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融入OBE理念的汽车CAD课程教学改革

5

作者 鹿盈盈 《时代汽车》 2024年第6期92-94,共3页

现在汽车工业大发展,对CAD的需求越来越高。汽车CAD课程是一门理论性、实践性和应用性很强的一门课程。为了培养学生自主学习的能力和创新意识,提高课程教学质量和课程教学目标达成度,汽车CAD教学过程中融入了国际工程教育认证“以学生... 现在汽车工业大发展,对CAD的需求越来越高。汽车CAD课程是一门理论性、实践性和应用性很强的一门课程。为了培养学生自主学习的能力和创新意识,提高课程教学质量和课程教学目标达成度,汽车CAD教学过程中融入了国际工程教育认证“以学生为中心”的OBE核心教学理念,对课程教学目标再定位、对理论教学内容和课内上机教学内容改革、对教学方式、教学考核方式改革,并进行教学实践,实现了良好的改革效果。 展开更多

关键词 汽车CAD OBE 教学改革 实践

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预喷耦合EGR对重型柴油机燃烧和排放的影响

6

作者 陈雨凤 鹿盈盈 +1 位作者 张道陈 裴毅强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期394-402,共9页

数值研究了预喷和预喷耦合废气再循环(EGR)对重型柴油机大负荷工况下燃烧和排放的影响.通过优化预喷参数和耦合的EGR率,提高了指示热效率,并降低了NO_(x)排放.结果表明:在柴油机大负荷工况下,与单次喷射相比,仅使用预喷方案可使指示热... 数值研究了预喷和预喷耦合废气再循环(EGR)对重型柴油机大负荷工况下燃烧和排放的影响.通过优化预喷参数和耦合的EGR率,提高了指示热效率,并降低了NO_(x)排放.结果表明:在柴油机大负荷工况下,与单次喷射相比,仅使用预喷方案可使指示热效率提升,碳烟排放下降,但会导致NO_(x)排放恶化.将预喷方案和EGR策略耦合,采用预喷比例为20%配合EGR率为10%~20%,可以保证良好的燃烧相位,在提高指示热效率的同时,降低缸内局部高温和NO_(x)排放.最终选取预喷(预喷比例为20%+预-主喷间隔为8°CA)并耦合EGR策略(EGR率为20%)作为最优方案.该方案使NO_(x)排放较原机下降57.4%,指示热效率提高2.28%. 展开更多

关键词 重型柴油机 预喷方案 废气再循环 指示热效率

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多次喷油实现清洁高效柴油预混燃烧的机理 被引量：6

7

作者 鹿盈盈 苏万华 于文斌 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期97-106,共10页

采用试验和数值模拟方法研究了多次喷油模式耦合高EGR率和进气增压实现高效清洁柴油机预混燃烧的潜力.结果表明,EGR可以推迟高温反应定时,降低化学反应速率,特别是在较高负荷时,EGR还明显降低NOx排放.平均指示压力(IMEP)为0.4,MPa左右时... 采用试验和数值模拟方法研究了多次喷油模式耦合高EGR率和进气增压实现高效清洁柴油机预混燃烧的潜力.结果表明,EGR可以推迟高温反应定时,降低化学反应速率,特别是在较高负荷时,EGR还明显降低NOx排放.平均指示压力(IMEP)为0.4,MPa左右时,较少的喷油量使得单次喷油和多次喷油模式着火前一时刻形成的混合气均在当量比φ<2之内,故排放差别不大.氧体积分数为10%左右时,提高喷油量,进入侧隙内的气相燃油量增加并形成φ>2的浓区,两模式的碳烟、CO和UHC排放均升高.但IMEP为0.7 MPa左右时,多次喷油更有利于生成稀且均匀的混合气,减少局部过浓区,故其碳烟、CO和UHC排放远低于单次喷油.高EGR率时,多次喷油耦合进气增压,混合气形成得到进一步改善,可在更高负荷下实现高效清洁燃烧. 展开更多

关键词 柴油 预混燃烧 喷油模式 废气再循环 进气增压

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转速拓展下喷油策略对柴油机低负荷预混燃烧的影响

8

作者 范超 鹿盈盈 刘一泽 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1055-1066,共12页

利用试验结合数值模拟的手段研究重型柴油机低负荷转速拓展下,多次喷油策略对预混充量压燃(PCCI)燃烧的影响,得出重型柴油机低负荷喷雾燃烧的普适优化方向:喷油定时应与燃烧室形状配合,使油、气、室三者结合,最大程度地利用燃烧室的形... 利用试验结合数值模拟的手段研究重型柴油机低负荷转速拓展下,多次喷油策略对预混充量压燃(PCCI)燃烧的影响,得出重型柴油机低负荷喷雾燃烧的普适优化方向:喷油定时应与燃烧室形状配合,使油、气、室三者结合,最大程度地利用燃烧室的形状优势;转速升高后采用多次喷油策略能够克服喷油持续期延长带来的喷油速率降低、油气混合程度降低等缺陷.优化喷油策略后,低转速单次喷油工况下NO x排放量降低38%,碳烟排放量降低1个数量级,指示热效率提高8.66%;中转速单次喷油工况下,在指示热效率保持不变的情况下NO x排放量降低59.3%,碳烟排放量降低70%;高转速单次喷油工况下,指示热效率和NO x排放量略有升高,碳烟排放量显著降低.此外,研究发现,随着转速的提升,多次喷油策略对指示热效率与排放量的影响逐渐增强,多次喷油策略的优化效果相对低转速时更加明显. 展开更多

关键词 内燃机 转速拓展 喷油策略 预混充量压燃燃烧 排放 指示热效率

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亚/超临界压力下碳氢燃料液滴的燃烧特性 被引量：3

9

作者 王宏楠 熊永华 鹿盈盈 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期328-333,共6页

建立了一个适用于超临界压力下包括能够正确描述跨临界迁移现象的液滴燃烧模型,提出了跨临界迁移时刻液滴表面处燃料质量流束有限的新观点.利用开发的计算模型,以碳氢燃料液滴自燃着火为研究对象,研究了亚临界和超临界压力下单液滴的燃... 建立了一个适用于超临界压力下包括能够正确描述跨临界迁移现象的液滴燃烧模型,提出了跨临界迁移时刻液滴表面处燃料质量流束有限的新观点.利用开发的计算模型,以碳氢燃料液滴自燃着火为研究对象,研究了亚临界和超临界压力下单液滴的燃烧特性,并从传热传质过程出发,阐明了跨临界迁移前、后液滴燃烧过程的热质输运机理及物理控制因素.结果表明:在亚临界压力下,液滴燃烧不会发生跨临界迁移现象,燃烧过程始终受燃料在液滴表面处相变的控制,液滴的燃烧速度取决于传热过程,并且液滴温度受该压力下燃料沸点的限制而增长缓慢.而在超临界压力下,液滴着火之后很快发生跨临界迁移现象,此后燃料向燃烧反应区域的扩散不存在相变,液滴的燃烧速度取决于传质过程,并且液滴温度不再受燃料沸点的限制而持续升高. 展开更多

关键词 碳氢燃料 超临界压力 液滴 燃烧模型

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超临界环境条件对碳氢燃料液滴燃烧特性的影响 被引量：3

10

作者 王宏楠 何旭 鹿盈盈 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1815-1819,共5页

利用开发的液滴燃烧模型,研究了环境压力、温度以及液滴初始温度对液滴燃烧特性的影响。结果表明:在燃料的临界压力下液滴的燃烧寿命最短。随着环境压力的升高,着火延迟逐渐缩短,火焰半径逐渐减小,并且火焰温度在快速上升期的上升速度... 利用开发的液滴燃烧模型,研究了环境压力、温度以及液滴初始温度对液滴燃烧特性的影响。结果表明:在燃料的临界压力下液滴的燃烧寿命最短。随着环境压力的升高,着火延迟逐渐缩短,火焰半径逐渐减小,并且火焰温度在快速上升期的上升速度逐渐减慢。随着环境温度的升高,液滴寿命和着火延迟均逐渐变短,火焰半径逐渐增大。随着液滴初始温度的升高,液滴寿命和着火延迟均线性减小,液滴初始温度只会使液滴的燃烧过程整体提前或延后。 展开更多

关键词 碳氢燃料 液滴 燃烧模型 超临界环境 数值模拟

原文传递

后喷策略下多次主喷对重型柴油发动机性能的影响 被引量：1

11

作者 昂飞 鹿盈盈 范超 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2022年第9期56-62,共7页

为研究后喷策略下多次主喷对重型柴油发动机性能的影响,采用试验和数值模拟相结合的方法,在重型柴油发动机大负荷、低转速工况下,在约20%废气再循环率、进气门晚关和后喷最优定时与比例的技术手段的基础上改变主喷喷油策略,探究主喷脉... 为研究后喷策略下多次主喷对重型柴油发动机性能的影响,采用试验和数值模拟相结合的方法,在重型柴油发动机大负荷、低转速工况下,在约20%废气再循环率、进气门晚关和后喷最优定时与比例的技术手段的基础上改变主喷喷油策略,探究主喷脉冲比例、间隔和定时对燃烧、排放和热效率的影响,以期优化各脉冲的混合时间和空间。结果表明,相比于单次喷射,采用多次主喷加后喷策略可以显著降低NOx排放量,但不合理的多次主喷和后喷策略会导致碳烟排放量急剧升高和指示热效率降低。 展开更多

关键词 重型柴油发动机 后喷 多次主喷 排放

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转速对柴油机中负荷预混压燃燃烧和排放的影响 被引量：1

12

作者 鹿盈盈 裴毅强 +1 位作者 刘一泽 范超 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期495-503,共9页

试验和数值模拟研究了进气压力、转速、多脉冲喷油定时对重型柴油机中负荷预混压燃(PCCI)燃烧和排放的影响.结果表明:进气增压有助于提高指示热效率(ITE),减小燃烧损失.转速提高使得高温着火时刻推迟,过浓混合气质量分数降低;NO_(x)、... 试验和数值模拟研究了进气压力、转速、多脉冲喷油定时对重型柴油机中负荷预混压燃(PCCI)燃烧和排放的影响.结果表明:进气增压有助于提高指示热效率(ITE),减小燃烧损失.转速提高使得高温着火时刻推迟,过浓混合气质量分数降低;NO_(x)、碳烟、CO和未燃碳氢(UHC)排放均降低;ITE升高,燃烧损失降低,排气损失升高.多脉冲喷油定时推迟使得混合时间缩短,过浓混合气质量分数提高,初始碳烟生成量增加,但在混合空间和燃烧温度的共同作用下,碳烟、CO和UHC排放均降低,NO_(x)排放变化不大;ITE升高,燃烧损失降低,排气损失升高. 展开更多

关键词 重型柴油机 预混压燃 中负荷 多脉冲喷油定时 排放

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微型HCCI自由活塞发动机着火模型的研究 被引量：2

13

作者 徐飞 王谦 鹿盈盈 《农机化研究》 北大核心 2007年第2期210-212,共3页

通过分析微型自由活塞发动机HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧过程主要受化学动力学控制的特性,结合自由活塞运动特点,使用变体积法对单次冲击微型HCCI自由活塞发动机着火时刻进行预测,并建立了相应的模型。在一台微... 通过分析微型自由活塞发动机HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧过程主要受化学动力学控制的特性,结合自由活塞运动特点,使用变体积法对单次冲击微型HCCI自由活塞发动机着火时刻进行预测,并建立了相应的模型。在一台微型自由活塞发动机装置上,运用该模型对不同初始混合气压力情况进行了着火时刻的预测模拟,得到一定的结果,并进行了理论分析。 展开更多

关键词 动力机械工程 微自由活塞发动机 理论研究 HCCI燃烧 着火模型

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某二冲程汽油机气口关键参数的优化 被引量：2

14

作者 丁秋明 苏小平 +1 位作者 缪小冬 鹿盈盈 《中国农机化学报》 2015年第1期210-214,共5页

二冲程汽油机的气口参数对于提高燃油效率具有重要的作用,得到越来越多的关注。通过CATIA5.0建立342型二冲程汽油机的三维模型,对其气口的关键参数进行分析,基于气口参数中值法检验原有气口参数的合理性,同时利用AVL_BOOST软件对改进前... 二冲程汽油机的气口参数对于提高燃油效率具有重要的作用,得到越来越多的关注。通过CATIA5.0建立342型二冲程汽油机的三维模型,对其气口的关键参数进行分析,基于气口参数中值法检验原有气口参数的合理性,同时利用AVL_BOOST软件对改进前后汽油机建立计算模型来进行分析比较,并通过发动机台架实验验证模型的有效性,继而提出合理的气口关键参数改进方案,气口优化后原型机的有效功率提高了4.2%,燃油消耗率降低了5.27%,发动机整机性能得到了极大的提高。 展开更多

关键词 二冲程汽油机 气口 中值法 模拟计算

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充量密度和氧体积分数对柴油机高负荷下热效率和排放的影响 被引量：2

15

作者 鹿盈盈 苏万华 +1 位作者 裴毅强 王宏楠 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

采用试验和数值模拟相结合的方法研究了上止点时的充量密度、温度和氧体积分数对柴油机高负荷条件下的燃烧路径、排放和热效率的影响.结果表明:高的充量密度导致低的全局燃氧当量比,增强了燃氧混合率和化学反应速率,有利于提高热效率.... 采用试验和数值模拟相结合的方法研究了上止点时的充量密度、温度和氧体积分数对柴油机高负荷条件下的燃烧路径、排放和热效率的影响.结果表明:高的充量密度导致低的全局燃氧当量比,增强了燃氧混合率和化学反应速率,有利于提高热效率.提高充量密度对NOx的形成有两个相反的作用:增加充量的总热容,抑制燃烧温度;增加空气的卷吸率,提高混合气的温度.低的氧体积分数降低了燃油/气体混合气的化学反应速率,推迟放热率.高负荷柴油发动机在燃烧过程中有大量不完全燃烧产物CO形成和存在,这被称为"CO的冷储藏",其推迟了放热率相位,降低了已燃气体的温度,致使NOx排放降低.研究还发现发动机的碳烟排放与"CO的冷储藏"量相关. 展开更多

关键词 重型柴油发动机 混合控制的燃烧 充量密度 氧体积分数 热效率 排放 CO冷储藏

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均质充量压燃发动机着火过程控制参数的研究

16

作者 鹿盈盈 王谦 吴小勇 《农机化研究》 北大核心 2007年第1期211-214,共4页

为了研究均质充量压缩火燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)发动机在不同燃料下的着火控制时刻影响因素,以甲烷/丙烷混和物和异辛烷/正庚烷混合物作为燃料,考察了十六烷值、辛烷值、压缩比、燃空当量比、进气温度、进... 为了研究均质充量压缩火燃烧(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)发动机在不同燃料下的着火控制时刻影响因素,以甲烷/丙烷混和物和异辛烷/正庚烷混合物作为燃料,考察了十六烷值、辛烷值、压缩比、燃空当量比、进气温度、进气压力对HCCI发动机着火时刻的影响。计算结果表明,随着燃料十六烷值的增加,着火延迟期减小;随着燃料辛烷值的增加,着火延迟期增加。而压缩比,燃空当量比,进气温度的变化会引起燃料着火时刻的显著变化。进气压力的变化对高十六烷值的燃料着火延迟期影响较小,但对辛烷值高的气体燃料着火延迟期有一定影响。综合来说,气体十六烷值越低,辛烷值越大,着火延迟期受上述参数变化影响越大。 展开更多

关键词 能源与动力工程 着火延迟期 理论研究 控制参数 HCCI 不同燃料

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