燃烧科学与技术 /rs/oa 钴改性水滑石基 LNT催化剂制备及其 NOx吸附-还原和碳烟催化氧化性能 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201810017 采用共沉淀法和浸渍法制备了贵金属负载的 Co 改性水滑石基 LNT(lean NOx trap)催化剂,通过多种实验手段表征其理化特性,并研究其 NOx 吸附-还原性能及碳烟催化氧化性能.结果表明,Co 的引入并不会破坏前驱体水滑石晶体结构,500 ℃焙烧后原本的水滑石结构被破坏,并出现明显的 CoAl2O4 尖晶石相.Co 含量的上升会导致催化剂表面的 Co—O 吸附位增加,同时催化剂表面吸附的亚硝酸盐物种会逐渐向硝酸盐物种转化.此外,随着 Co 含量的增加,NOx 脱附峰温度向低温区域移动,脱附峰面积先增加后降低.Pt/BaO/Co2.7Mg0.3AlO 催化剂在 NOx 吸附-还原反应中对 NOx 的净化效率达到 89.6%,同时针对碳烟的催化氧化反应又表现出良好的催化性能. 2019年06月15 00:00 2019年03 189 196 1051136 李明宣,宋崇林,吕 刚,乔约翰,李 博 高韦伯数液滴撞壁诱导的中间射流破碎现象 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201901011 针对内燃机缸内附壁油膜问题,模拟液滴撞壁过程,设计开发了气体驱动单液滴高速撞击热壁面试验系统.研究了液滴高速撞壁对二次雾化的影响,同时考虑壁面温度对撞击效果的影响.结果表明,目前液滴撞壁研究的韦伯数范围多是 20~1 000,而通过使用驱动气体(氮气)将小液滴加速至 10.8 m/s,从而产生碰壁韦伯数高达4 057 的液滴;液滴在韦伯数高达一定条件下发生射流破碎现象,热效应并不是唯一导致其产生的因素;随着韦伯数的增加,射流高度及产生的次级液滴数量也随之增加;随着壁面温度升高,发生中间射流现象时的韦伯数随之降低;在高韦伯数条件下,在远高于水的 Leidenfrost 临界温度时并没有明显的 Leidenfrost 现象产生. 2019年06月15 00:00 2019年03 197 203 1350591 范隆杰,吴 晗,岑春泽,李佳峰,刘福水 混合气分布特性对汽油压燃影响的数值模拟 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201806003 利用三维计算流体力学软件 CONVERGE,通过数值模拟的方法,对比研究了缸内单次喷射、缸内多次喷射、气道加缸内喷射的混合气分布及不同混合气分布特性对汽油压燃的影响. 结果表明:随气道预混比例的增加,着火时刻的当量比离散度先降低后升高,放热率峰值先升高后降低,最大压力升高率先增大后下降.随预喷时刻的推迟,指示热效率先增大后降低,最大压力升高率的变化较小. 在爆发压力(18 MPa)和最大压力升高率(1.5 MPa/° CA)的限制下,相比于缸内单次喷射,气道加直喷策略和缸内两次喷射策略的指示热效率分别从45.6%增加到 48.3%、48.2%;碳烟排放分别从 0.041 g/(kW·h)减小到 0.016 g/(kW·h)、0.015 g/(kW·h). 2019年06月15 00:00 2019年03 204 212 1402184 马桂香,马俊生,刘海峰,郑尊清,尧命发 微通道内甲烷/氢气/氧气预混合火焰传播特性 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201810001 在石英玻璃微圆管内,进行甲烷/氢气/氧气预混合火焰传播的实验研究,分析了管径、掺氢比、当量比及入口流速对火焰传播状态和稳定火焰位置的影响规律.结果表明:实验观测到的微火焰主要有管外射流火焰、脉动火焰、稳定火焰与反复熄燃火焰;随着管径增加,稳定火焰出现在更高当量比情况下,火焰位置更靠近燃烧室入口;掺氢比越高,形成稳定火焰对应的当量比越高,火焰位置更接近出口;高当量比时,稳定火焰仅在低入口流速下能够获得,随着当量比降低,火焰能在较高入口流速下稳定;低流速下,稳定火焰在当量比为 1.85~1.925 时更接近燃烧室入口,随着流速增加,火焰位置更接近出口;反复熄燃火焰在管径增加时对应的当量比维持在 1.79~1.93,在掺氢比增加时对应的当量比为 1.79~2.12. 2019年06月15 00:00 2019年03 213 219 950522 任慧敏,潘剑锋,卢青波,王 宇,邵 霞 CuFe2O4载氧体的释氧特性及其对煤化学链气化的影响 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201901007 采用燃烧合成法制备了 CuFe2O4 载氧体材料,通过 TGA 和流化床研究了 CuFe2O4 载氧体在不同温度下的释氧特性及其对煤化学链气化的影响,并对载氧体物相组成的变化规律进行了 XRD 分析.结果表明,低于1 179.7 ℃时,CuFe2O4 中最多有 16.7%的晶格氧转化为气相氧;在 750~950 ℃内,CuFe2O4 晶体晶格畸变产生氧缺陷是导致释氧的主要原因,随着温度升高,载氧体的失氧度从 0.033 增加到 0.40;与新鲜的 CuFe2O4 载氧体相比,载氧体失氧度越高越有益于 H2 的产生,但同时氧传输量下降,导致碳转化率的降低。 2019年06月15 00:00 2019年03 220 228 1115352 张 将,沈来宏,冯 璇,王璐璐 辅助火花点火对 DME 微引燃汽油稀释复合燃烧的影响 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201809003 DME(dimethyl ether,二甲醚)微引燃汽油稀释复合燃烧模式,可以实现汽油机高效低温燃烧.但是在DME 总热值比受限条件下,废气稀释存在极限条件,限制了经济性的进一步提升.为提高稀释燃烧经济性,采用火花点火可以提升集聚型 DME 微引燃相对燃烧速度,可以提高离散型 DME 微引燃绝对燃烧速度.研究结果表明:火花点火对两种微火源引燃都具有促进作用,在离散型微火源策略中采用火花点火对经济性提升更明显,相对于火花点火辅助集聚型微引燃可提高 3.88%. 2019年06月15 00:00 2019年03 229 236 1177676 张龙龙,陈 韬,谢 辉,牛 健,赵 华 EGR 率对乙醇/生物柴油混合燃料燃烧及排放特性的影响 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201805012 在一台经过深度改装的四缸直喷水冷柴油机上,燃用乙醇与生物柴油的混合燃料,研究了 EGR 率与燃料特性对柴油机燃烧及排放的影响.结果表明:EGR 系统的介入以及乙醇的掺混均可减小燃烧过程中缸内压力和放热率峰值.燃用同种掺混比的燃料,随着 EGR 率的增大,滞燃期和燃烧持续期出现了不同程度的延长,当量燃油消耗率升高,有效热效率降低.EGR 率不变时,燃用不同掺混比的混合燃料,随乙醇质量分数的增加,滞燃期与燃烧持续期逐渐延长,当量燃油消耗率逐渐降低,有效热效率逐渐升高.NOx 的排放量在 EGR 引入后出现了显著下降,HC 排放量升高.相同 EGR 率下,随着乙醇掺混比的提高 NOx 排放量略微下降,HC 排放量表现出先减小后升高的趋势.相比纯生物柴油,乙醇的掺混可以显著减少大粒径颗粒物的数量.EGR 率的变化对核模态粒子的数量影响不明显,但聚集态粒子的数量会随着 EGR 率的提高出现较为明显的增多.将乙醇、生物柴油和 EGR 系统三者相耦合可改善柴油机的燃烧及排放特性. 2019年06月15 00:00 2019年03 237 243 1444320 肖合林 1, 2,李胜君 1, 2,薛 琪 1, 2,鞠洪玲 1, 2 基于火焰 OH 自发光技术的贫燃旋流预混燃烧吹熄机理 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201809012 利用火焰 OH 自发光技术研究了湍流状态下贫燃旋流预混燃烧的吹熄过程,获取了不同当量比下的平均火焰图像、瞬时火焰图像、二维火焰表面密度和 OH 平均强度.将当量比从 0.90 降低至 0.46,即由火焰的稳定燃烧状态转变至临界吹熄状态,火焰由中间凹陷的紧缩形变为柱状.当量比位于 0.90~0.55 时,火焰表面密度下降约 10%,可以认为此时火焰处于稳定燃烧状态.当量比位于 0.55~0.50 时,进度变量最大值从 1.0 变为 0.5,说明火焰锋面处于强烈脉动中,且 OH 强度骤降约为 67%.通过观察 OH 强度突变区域内的瞬时火焰图像,发现火焰锋面经历了脱离钝体、向燃烧室下游移动,再燃的往复过程.最后比较了不同旋流数(0.45、0.61 和 0.90)对于OH 强度突变区间的影响,结果表明旋流数对于该区间的影响并不明显. 2019年06月15 00:00 2019年03 244 250 1630193 赵晓敏,葛宏达,王俊懿,徐 维,周一卉 燃烧室化学反应器网络模型优化与性能分析 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201809014 为了快速准确地预测不同工况下燃烧室流场信息,构建了含有几何特征的化学反应器网络对燃烧室进行高精度预测模拟.根据 CFD 数值模拟结果对燃烧室进行分区,建立特征网络,每个区域由不同的反应器进行模拟.采用这种方法对滞止点回流(SPRF)燃烧室进行网络拓扑构建,着重利用试验数据对反应器网络的特征尺寸进行优化.对构建的燃烧反应器网络结构优化后进行 CRN 模拟计算,其结果与试验数据相差不大.最后考虑了回流作用对拓扑结构的影响.研究结果表明,优化的 CRN 是合理的,在当量比范围为 0.8~1.0 时其反应器网络拓扑结构具有较强的适用性.相较于没有回流的拓扑结构,考虑了回流作用的拓扑结构能够更准确地预测燃烧室的流场信息.随着当量比增大,NOx 的排放量随之增大;随着进口温度的增大,NOx 排放也随之增大.此外这种方法相较于 CFD 极大地缩短了计算时间. 2019年06月15 00:00 2019年03 251 259 1145756 赵 璐 1, 2,刘 勇 1, 2,张 祥 1, 2,李亚清 1, 2 高海拔条件下压气机结构优化及其对柴油机性能的影响 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201808018 基于二级可调增压柴油机高海拔性能试验,采用计算流体力学(CFD)和柴油机工作过程计算方法,开展高海拔条件下压气机叶轮结构优化及其对柴油机性能影响的研究.研究结果表明:海拔 5 500 m,压气机叶轮主叶片及分流叶片前缘前掠 6.27°、分流叶片向主叶片压力面偏折 12.09°,压气机叶轮流道内流动损失明显降低,出口处流动稳定性提高,压比、效率及流量范围分别提高 4.16%、2.63%及 6.58%;压气机叶轮优化后,二级可调增压柴油机中低转速燃烧过程得到明显改善,滞燃期和燃烧持续期缩短;柴油机 1 200 r/min 全负荷工况最高燃烧压力升高 9.53%,累计放热量提高 8.78%,转矩提高 5.82%,燃油消耗率降低 4.42%. 2019年06月15 00:00 2019年03 260 266 1344909 董素荣 1,刘卓学 2, 3,刘瑞林 1,张众杰 2,张金明 4 5%Mn/TiO2联合臭氧催化氧化 NO 的性能分析 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201901005 针对臭氧催化氧化脱除烟气中 NO 的方法,采用浸渍法制备了 5%Mn/TiO2 催化剂,研究了催化剂联合臭氧对 NO 催化氧化性能的影响.发现 n(O3)/n(NO)<1 时,催化剂的加入显著提升了臭氧氧化 NO 的效率.150 ℃时联合催化氧化 NO 的效率相对于臭氧单独氧化 NO 的效率提升了约 30%.50 ℃下,n(O3)/n(NO)=0.5,联合催化氧化的效率相对于不使用臭氧的单独催化氧化 NO 提升了约 40%.对新鲜的 5%Mn/TiO2 催化剂进行了 XRD、TGA 和 H2-TPR 等表征测试以及参与氧化反应前后的催化剂进行了 SEM 和 XPS 分析.得知 MnO2、Mn2O3 和 Mn3O4 是主要活性组分,含有大量 Mn3+.通过 XPS 结果分析,可以总结出催化剂促进臭氧分解出活性氧,并吸附在活性金属位点上,再与 NO 反应生成 NO2 2019年06月15 00:00 2019年03 267 273 1242457 丝 梦,沈伯雄,刘丽君,张浩浩 添加剂对污水污泥烧制陶粒轻骨料性能影响及其重金属毒性评价 /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201901003 以污水污泥为原料,采用不同含量的添加剂以及烧结工艺制备轻骨料(LWA),对不同轻骨料进行工程特性测试,并通过建立污染物综合毒性指标(OPTI)评估其环境安全性能,从而得到最优添加量和烧结工况.结果表明,在添加剂含量为 40%,烧结温度为 1 200 ℃时,烧成的样品的容重在 300~400 kg/m3 之间;抗压强度达到10.46 MPa;吸水率仅为 1.5%,机械性能优于 GB/T1743.1—2010 所规定标准.另一方面,Zn 和 Cu 的重金属浸出浓度仅为 360 mg/kg 和 55 mg/kg,低于限制值;重金属总体污染指数 OPTI 值仅为 773.19.利用污泥与工业固废协同制备陶粒不仅环境危害性小,同时拥有良好的工程特性. 2019年06月15 00:00 2019年03 274 282 1748456 舒天楚 1, 2,李彦龙 1, 2,方飞远 1, 2,谢 军 1, 2,王伟云 1, 2,李润东 1, 2