基于PaSR湍流燃烧模型的直喷式柴油机火焰举升长度 被引量：6

1

作者 虞育松 李国岫 孙晶晶 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期91-95,共5页

基于PaSR湍流燃烧模型对直喷式柴油机燃烧过程中的火焰举升(lift-off)长度进行了研究.分析了喷油系统参数(喷油规律、喷孔直径、喷油压力)对火焰lift-off长度的影响.研究结果表明,火焰的lift-off从燃烧初期便开始出现,在随后相当长一段... 基于PaSR湍流燃烧模型对直喷式柴油机燃烧过程中的火焰举升(lift-off)长度进行了研究.分析了喷油系统参数(喷油规律、喷孔直径、喷油压力)对火焰lift-off长度的影响.研究结果表明,火焰的lift-off从燃烧初期便开始出现,在随后相当长一段时间内较为恒定,一直到喷油末期火焰lift-off长度才开始发生较大变化.喷油规律、喷孔直径和喷油压力对火焰lift-off长度有较大影响,最后根据计算结果对Musculus提出的火焰lift-off长度的计算公式进行了改进. 展开更多

关键词 局部混合反应模型 柴油机火焰 举升长度

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柴油在乙醇高温热氛围中着火和燃烧的特性 被引量：6

2

作者 许汉君 姚春德 +2 位作者 杨广峰 庄远 代乾 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期207-213,共7页

利用定容燃烧弹装置研究了初始压力为3MPa下柴油在乙醇与空气混合气氛围中着火特性,观察和分析了在这两种氛围中柴油的滞燃期和浮起(lift-off)长度随时间和初始温度的变化规律。采用正庚烷-乙醇详细反应机理,利用数值模拟的方法计算了... 利用定容燃烧弹装置研究了初始压力为3MPa下柴油在乙醇与空气混合气氛围中着火特性,观察和分析了在这两种氛围中柴油的滞燃期和浮起(lift-off)长度随时间和初始温度的变化规律。采用正庚烷-乙醇详细反应机理,利用数值模拟的方法计算了零维模型中正庚烷及正庚烷加乙醇的着火过程。结果表明,乙醇的加入延长了柴油的滞燃期和火焰的lift-off长度,火焰稳定后,乙醇氛围中火焰的lift-off长度随时间的变化比在纯空气氛围中大。在800～900K,随着温度的升高,柴油的滞燃期和火焰的lift-off长度缩短,并且二者在乙醇氛围中对温度的敏感性更大。数值模拟结果表明,乙醇的加入通过抑制OH体积分数延长了正庚烷低温反应的开始时间,从而大大抑制了低温反应的进行,延长了滞燃期,但缩短了高温反应的放热时间,加快了高温反应的进行。 展开更多

关键词 柴油 乙醇 定容燃烧弹 滞燃期 浮起长度

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模拟海拔高度对柴油机燃烧影响的可视化试验 被引量：5

3

作者 王成官 楼狄明 +1 位作者 谭丕强 房亮 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期552-558,共7页

在定容燃烧弹内模拟一款重型柴油机喷油时刻的缸内热力学状态,基于高速摄影开展了不同海拔高度下柴油燃烧的可视化试验研究。结果表明,海拔高度对着火延迟、着火距离、升举长度、卷吸空气比率以及火焰亮度等都有显著的影响,海拔从0 m升... 在定容燃烧弹内模拟一款重型柴油机喷油时刻的缸内热力学状态,基于高速摄影开展了不同海拔高度下柴油燃烧的可视化试验研究。结果表明,海拔高度对着火延迟、着火距离、升举长度、卷吸空气比率以及火焰亮度等都有显著的影响,海拔从0 m升高到4500 m时,着火延迟由0.67 ms延长至1.04 ms,着火距离由22.09 mm增大到37.03 mm;升举长度由23.1 mm增大到34.5 mm;卷吸空气比率由12.0%增大到14.0%;空间积分火焰亮度峰值减小,且空间积分火焰亮度峰值的变化幅度和卷吸空气比率的变化幅度都随海拔升高而减小;时间积分火焰亮度减小,碳烟生成总量减少。 展开更多

关键词 柴油机 海拔 定容燃烧弹 升举长度 碳烟

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甲醇/正辛醇/HCB混合燃料喷雾燃烧特性 被引量：3

4

作者 玄铁民 孙中成 +3 位作者 米永刚 钟汶君 何志霞 王谦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期216-224,共9页

基于定容燃烧弹系统,通过纹影法、OH*化学荧光法与背景光消光法及自然辐射光法两套同步光学诊断技术,针对3种不同甲醇添加比例的甲醇/正辛醇/加氢催化生物柴油(HCB)混合燃油,对比分析了不同环境温度、喷射压力下喷雾燃烧特性.结果表明:... 基于定容燃烧弹系统,通过纹影法、OH*化学荧光法与背景光消光法及自然辐射光法两套同步光学诊断技术,针对3种不同甲醇添加比例的甲醇/正辛醇/加氢催化生物柴油(HCB)混合燃油,对比分析了不同环境温度、喷射压力下喷雾燃烧特性.结果表明:3种燃油由于反应活性和含氧量的不同,在相同工况下着火延迟期和火焰浮起长度随甲醇比例的增大而增加,使得着火后的喷雾贯穿速度降低.通过对着火延迟期和火焰浮起长度经验公式的拟合,发现混合燃油的着火延迟期、火焰浮起长度与化学当量比的燃油混合分数呈正相关,而火焰浮起长度与燃油的十六烷值呈负相关.所有燃油的火焰浮起长度均小于液相长度,整个燃烧过程中均处于火包油状态,这使得燃烧促进了液相燃油的蒸发,导致着火后液相长度更短.纯生物柴油由于较短的火焰浮起长度和较高的反应活性,其燃烧导致的液相蒸发最为明显. 展开更多

关键词 甲醇 正辛醇 加氢催化生物柴油 着火延迟期 火焰浮起长度 液相长度

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柴油两段喷射中预喷对主喷燃烧特性影响试验研究 被引量：3

5

作者 汪晟全 王谦 +2 位作者 钟文君 朱江涛 何志霞 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期32-40,共9页

采用可视化定容弹搭配高速数码相机研究柴油两段喷射过程中预喷对主喷喷雾在低温下的燃烧特性的影响。通过对单段喷雾燃烧过程的试验研究发现,随喷射压力增大单段喷雾燃烧的着火延迟期与燃烧持续期减小,而火焰浮起长度与液相长度增大。... 采用可视化定容弹搭配高速数码相机研究柴油两段喷射过程中预喷对主喷喷雾在低温下的燃烧特性的影响。通过对单段喷雾燃烧过程的试验研究发现,随喷射压力增大单段喷雾燃烧的着火延迟期与燃烧持续期减小,而火焰浮起长度与液相长度增大。同时,在相同喷射压力与喷射脉宽下对比单段喷雾燃烧过程与两段喷射主喷燃烧过程得到:两段喷雾的主喷着火位置更靠近喷嘴;主喷的着火延迟期大大缩短,但预喷量对其影响较小;两段喷雾的主喷燃烧持续期增大,且随着预喷量的增大而增大;两段喷雾的主喷燃烧火焰浮起长度小于单段喷雾燃烧火焰浮起长度,且随着预喷量的增大略有增大;两段喷雾燃烧的液相长度小于单段喷雾燃烧的液相长度,且随着预喷量的增大而减小。 展开更多

关键词 两段喷射 着火延迟期 燃烧持续期 火焰浮起长度 液相长度

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喷孔形状对柴油喷雾燃烧及碳烟特性的影响 被引量：6

6

作者 孙中成 卢鹏 +1 位作者 玄铁民 何志霞 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期201-208,共8页

基于定压燃烧弹系统,通过纹影法和碳烟辐射光法的同步光学诊断技术,针对圆柱形和渐缩形两种形状的单孔喷油器,对比分析了两种喷孔在不同环境温度、喷射压力的工况下喷雾燃烧及碳烟生成特性.结果表明:两种喷孔形状在不同环境温度和喷射... 基于定压燃烧弹系统,通过纹影法和碳烟辐射光法的同步光学诊断技术,针对圆柱形和渐缩形两种形状的单孔喷油器,对比分析了两种喷孔在不同环境温度、喷射压力的工况下喷雾燃烧及碳烟生成特性.结果表明:两种喷孔形状在不同环境温度和喷射压力下,喷孔形状对喷雾贯穿距和喷雾锥角的影响较为微弱,由于圆柱形喷孔内部的空化作用,在喷嘴出口处湍流动能增加,致使圆柱形喷孔喷雾锥角较大,喷雾贯穿距较小;由于相对较低的喷油速率,圆柱形喷孔的火焰浮起长度略短;通过碳烟辐射强度分析可以看出,喷孔形状对碳烟的生成产生显著影响,圆柱形喷孔的碳烟初始位置距离喷嘴更远,其由于易产生空化效应,能改善燃油与空气混合,降低火焰中碳烟的生成. 展开更多

关键词 柴油 喷孔形状 光学测试 火焰浮起长度 碳烟辐射强度

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正戊醇/正十二烷二元燃料着火及燃烧特性 被引量：1

7

作者 钟汶君 颜飞斌 +3 位作者 相启龙 王文俊 何志霞 王谦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期123-130,共8页

为了探究正戊醇/正十二烷二元燃料着火及燃烧特性,在高温高压定容燃烧弹中采用自发火焰发光法、纹影法、甲醛平面激光诱导荧光法以及OH*化学发光法研究了正戊醇/正十二烷二元燃料P20D80的着火延迟期、火焰发展、燃烧中间组分以及火焰浮... 为了探究正戊醇/正十二烷二元燃料着火及燃烧特性,在高温高压定容燃烧弹中采用自发火焰发光法、纹影法、甲醛平面激光诱导荧光法以及OH*化学发光法研究了正戊醇/正十二烷二元燃料P20D80的着火延迟期、火焰发展、燃烧中间组分以及火焰浮起长度.结果表明:在相同工况下,与正十二烷(D100)相比,P20D80的总着火延迟期和火焰浮起长度更长,且两者的甲醛信号都在火焰浮起处的下游位置被逐渐消耗;P20D80的甲醛初生时刻延迟了100μs左右,可很好降低碳烟生成;与D100相比,在不同的环境温度工况下,P20D80的化学着火延迟期更长,但随着喷射压力的增加,P20D80的化学着火延迟期先大后小;此外,在相同工况下,P20D80物理着火延迟期与正十二烷物理着火延迟期的差值随着环境温度升高而略微升高,但随着喷射压力的增加而降低. 展开更多

关键词 正戊醇 正十二烷 着火延迟期 火焰浮起长度 甲醛

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加氢催化生物柴油喷雾燃烧及碳烟的试验 被引量：5

8

作者 李贝 钟汶君 +3 位作者 何志霞 商伟伟 曹嘉伟 王谦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期415-421,共7页

针对一种新型的大分子烷烃、不含氧的加氢催化生物柴油,基于先进的光学测试平台,在定容燃烧弹上、3种不同温度下开展了燃烧条件下该生物柴油的喷雾特性、燃烧特性以及碳烟生成特性的可视化研究.试验结果表明:随着加氢催化生物柴油掺混... 针对一种新型的大分子烷烃、不含氧的加氢催化生物柴油,基于先进的光学测试平台,在定容燃烧弹上、3种不同温度下开展了燃烧条件下该生物柴油的喷雾特性、燃烧特性以及碳烟生成特性的可视化研究.试验结果表明:随着加氢催化生物柴油掺混比例的增加,喷雾液相长度、着火延迟期和火焰浮起长度均呈现减小的趋势.对比50%,柴油和50%,加氢催化生物柴油的混合燃油(HB50)与柴油的碳烟生成特性发现,HB50碳烟的初始位置和初始时刻相对提前,并且在可视化区域内,碳烟的生成区域减小,碳烟的生成质量却增大. 展开更多

关键词 生物柴油 定容燃烧弹 着火延迟期 火焰浮起长度 碳烟

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生物柴油(菜籽油)与柴油的喷雾燃烧特性研究 被引量：4

9

作者 齐文亮 明平剑 +1 位作者 张文平 赵海洋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1468-1473,共6页

为了对比生物柴油与柴油在喷雾、燃烧方面的差异,本文在GTEA程序的基础上,建立了燃油雾化和燃烧数学模型,建立了柴油与生物柴油的物性库。通过液核长度和火焰浮起长度实验值与计算值的对比验证建立数学模型的准确性,同时讨论了燃油物性... 为了对比生物柴油与柴油在喷雾、燃烧方面的差异,本文在GTEA程序的基础上,建立了燃油雾化和燃烧数学模型,建立了柴油与生物柴油的物性库。通过液核长度和火焰浮起长度实验值与计算值的对比验证建立数学模型的准确性,同时讨论了燃油物性对燃油雾化和燃烧过程的影响,对比了柴油与生物柴油不同的雾化和燃烧特征。计算结果表明:生物柴油较大的表面张力抑制了液滴的破碎,较差的蒸发特性延缓了蒸发速率,使得液滴直径和动量较大,导致液核长度大于柴油的液核长度。尽管生物柴油与柴油的燃烧特性相似,但物性和雾化特性的差异,导致生物柴油火焰浮起长度较长。计算参数的研究表明:喷嘴直径对生物柴油液核长度和火焰浮起长度的影响更大。减小喷嘴直径可以缩短生物柴油液核长度和火焰浮起长度,有利于生物柴油在现有柴油机的应用。 展开更多

关键词 燃油物性 燃油雾化 火焰浮起长度 生物柴油 柴油

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O_2/CO_2环境对柴油燃烧特性的影响 被引量：3

10

作者 向祺 刘永峰 +4 位作者 李志军 姚圣卓 梁兴雨 何旭 王方 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第5期142-149,共8页

为计算柴油在O_2/CO_2环境中火焰浮起长度(flame lift-off length,FLOL),提出了柴油的耦合计算模型。该模型基于空气卷吸率计算公式,考虑了O_2和CO_2对FLOL的影响,引入空气与燃料的动态化学当量比,得到了O_2/CO_2环境中FLOL的计算公式... 为计算柴油在O_2/CO_2环境中火焰浮起长度(flame lift-off length,FLOL),提出了柴油的耦合计算模型。该模型基于空气卷吸率计算公式,考虑了O_2和CO_2对FLOL的影响,引入空气与燃料的动态化学当量比,得到了O_2/CO_2环境中FLOL的计算公式。运用Converge软件对柴油的表征燃料正庚烷建立化学模型和物理模型,搭建了定容燃烧弹可视化试验台。对柴油在空气、50%O_2/50%CO_2和57%O_2/43%CO_2环境中的FLOL进行计算与试验,并对燃烧过程、温度云图和FLOL进行了分析。结果表明:该模型能计算柴油在O_2/CO_2环境中的FLOL,计算的最大平均误差为8. 6%。 展开更多

关键词 柴油 O2/CO2环境 定容燃烧弹 火焰浮起长度

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直喷柴油机火焰浮起长度的数值模拟研究 被引量：2

11

作者 赵昌普 陈生齐 +1 位作者 孙强 李艳丽 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1791-1794,共4页

采用三维CFD模型模拟了直喷柴油机缸内喷雾燃烧过程,模拟缸压曲线得到了实验的验证。通过高温区与喷嘴之间的稳定距离来确定柴油机火焰浮起长度,研究在不同进气条件下火焰浮起长度的变化情况。该模型成功地预测了火焰浮起长度随着初始... 采用三维CFD模型模拟了直喷柴油机缸内喷雾燃烧过程,模拟缸压曲线得到了实验的验证。通过高温区与喷嘴之间的稳定距离来确定柴油机火焰浮起长度,研究在不同进气条件下火焰浮起长度的变化情况。该模型成功地预测了火焰浮起长度随着初始进气压力的增大而减少,随着进气温度的升高出现先增大后减少的趋势。同时模拟了在不同EGR率下柴油机缸内燃烧情况,发现火焰浮起长度和燃料着火延迟时间都随EGR率的增加而增大。 展开更多

关键词 火焰浮起长度 数值模拟 喷雾液核长度 柴油机

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柴油机喷雾环境条件和喷油参数对火焰浮起长度及其空气卷吸率影响的研究 被引量：1

12

作者 赵昌普 汪晓伟 +2 位作者 陈乃转 朱云尧 李小毡 《拖拉机与农用运输车》 2012年第6期24-28,共5页

为了揭示柴油机参数对火焰浮起长度及其空气卷吸率的影响规律,采用修正的KIVA-3V软件建立了定容燃烧弹的三维数值分析模型,以2 100 K等温线作为火焰浮起长度的评价标准并进行了相关计算。研究表明,降低喷雾初始环境温度和增大喷油压力... 为了揭示柴油机参数对火焰浮起长度及其空气卷吸率的影响规律,采用修正的KIVA-3V软件建立了定容燃烧弹的三维数值分析模型,以2 100 K等温线作为火焰浮起长度的评价标准并进行了相关计算。研究表明,降低喷雾初始环境温度和增大喷油压力均可增大火焰浮起长度和空气卷吸率,有利于降低柴油机炭烟排放。喷雾环境密度的增加虽然减小了火焰浮起长度,但在环境温度较低的情况下,环境密度的增加会导致空气卷吸率的大幅增加。减小喷孔直径,火焰浮起长度降低,空气卷吸率却增加。燃油温度的升高会造成火焰浮起长度的轻微降低,对空气卷吸率的影响较小。 展开更多

关键词 火焰浮起长度 空气卷吸率 喷雾环境条件 喷油参数 数值模拟

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基于OpenFOAM的正十二烷喷雾燃烧数值模拟 被引量：1

13

作者 李文刚 肖隐利 +2 位作者 路易聘 曹志博 吴娟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期539-548,共10页

为了深入理解喷雾射流的燃烧特性,基于OpenFOAM平台,采用有限速率PaSR燃烧模型和详细化学反应动力学相结合的方法,对ECN(engine combustion network)Spray A(正十二烷喷雾燃烧)无反应和有反应2种情况进行数值计算。无反应情况下验证了... 为了深入理解喷雾射流的燃烧特性,基于OpenFOAM平台,采用有限速率PaSR燃烧模型和详细化学反应动力学相结合的方法,对ECN(engine combustion network)Spray A(正十二烷喷雾燃烧)无反应和有反应2种情况进行数值计算。无反应情况下验证了该喷雾模型的适用性和精确性,发现预测的液体和蒸气穿透长度、混合分数等喷雾特性参数与试验结果吻合很好;反应情况下分析了正十二烷喷雾点火经历的低温反应和高温点火2个过程,发现低温反应在未发生高温点火前持续放热,在高温点火后仍持续稳定进行,起到促进高温点火和稳定火焰作用;研究了不同燃油注入压力对点火延迟时间和火焰浮升高度的影响。 展开更多

关键词 喷雾燃烧 PASR 正十二烷 火焰浮升高度 低温反应

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大豆生物柴油油束氧卷吸特性的试验研究 被引量：1

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作者 吴毅峰 黄荣华 +1 位作者 李佳峰 王兆文 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期104-107,共4页

对纯大豆生物柴油和普通柴油在定容燃烧室中进行了对比试验.首先利用OH化学发光成像法研究了环境温度对直喷油束燃烧火焰升举长度的影响,然后计算分析了升举长度变化对升举长度处氧卷吸特性(即含氧率)的影响,环境温度变化区间为800～120... 对纯大豆生物柴油和普通柴油在定容燃烧室中进行了对比试验.首先利用OH化学发光成像法研究了环境温度对直喷油束燃烧火焰升举长度的影响,然后计算分析了升举长度变化对升举长度处氧卷吸特性(即含氧率)的影响,环境温度变化区间为800～1200K.在整个试验过程中,定容室内密度、含氧量、喷射压力和喷射脉宽都维持不变.试验结果表明:随着环境温度的升高,两种油的火焰升举长度都减小,特别当环境温度由800K变化到900K时的减幅最大;生物柴油火焰升举长度在所有环境温度下都比普通柴油大,火焰升举长度处含氧率的变化趋势与升举长度的变化趋势相似,但含氧率差别更加明显. 展开更多

关键词 大豆生物柴油 普通柴油 定容燃烧室 喷雾 升举长度 卷吸特性

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喷嘴内湍流运动对火焰浮起长度影响的数值模拟

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作者 齐文亮 明平剑 +1 位作者 张文平 王文辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2859-2865,共7页

为考虑喷嘴内部湍流运动对燃油雾化和火焰浮起长度的影响,将喷嘴内部的湍流流动以权重的形式加入初次破碎模型中,并对二次破碎模型进行了修正。建立了完整的燃油雾化和燃烧的数学模型。通过与实验数据对比来验证燃油雾化模型的准确性,... 为考虑喷嘴内部湍流运动对燃油雾化和火焰浮起长度的影响,将喷嘴内部的湍流流动以权重的形式加入初次破碎模型中,并对二次破碎模型进行了修正。建立了完整的燃油雾化和燃烧的数学模型。通过与实验数据对比来验证燃油雾化模型的准确性,并讨论了喷嘴内湍流运动对燃油雾化过程的影响。结果表明,湍流运动会加快液滴破碎和蒸发的速率,从而减小燃油蒸气贯穿距。火焰浮起长度的计算采用本文建立的燃油雾化模型,成功计算了火焰浮起长度随氧气体积分数、气体密度、气体温度和入射压力变化的规律。同时发现在不同气体密度和氧气体积分数的工况下,喷嘴内部湍流运动对火焰浮起长度的影响基本保持不变,分别为9%和13%;入射压力和气体温度的升高会导致喷嘴内部湍流对火焰浮起长度的影响逐渐变大。 展开更多

关键词 湍流流动 液滴破碎 破碎模型 贯穿距 火焰浮起长度

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