燃烧科学与技术 /rs/oa <span>催化微燃烧室内氢气/空气预混合燃烧特性<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201709026 <span>采用实验方法和数值模拟对微尺度催化燃烧室内氢气/空气预混合燃烧过程进行了研究.通过实验对不同工况下燃烧室内的反应类型进行界定,并分析了各反应类型下的燃烧特性.采用氢氧气相反应动力学和表面反应机理进行数值模拟,获得了燃烧室内各组分的变化规律.结果表明:随着当量比的改变,催化燃烧室中的耦合反应与纯表面反应之间会发生相互转变现象,且耦合反应的外壁面温度始终高于纯表面反应的外壁面温度;当燃烧室内发生耦合反应时,燃烧室的壁面温差随当量比的增大而增大,而发生纯表面反应时,随当量比的增大而减小;耦合反应中的气相反应强度随着当量比的增加变得更剧烈,且对表面催化反应的影响更明显;燃烧室内发生耦合反应时的燃料转化率始终高于仅发生纯表面催化反应时的燃料转化率.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 383 390 1069883 <span>潘剑锋,卢志刚,卢青波,张 倚,邵 霞<br /></span> <br /> <span>实验和模型分析NO2对乙烷自点火敏化作用的动力学机制<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804007 <span>针对NOx生成机理开发以及如何有效利用NOx组织高效燃烧方式,系统开展了NO2介入对乙烷(C2H6)<br />自点火行为影响的实验测量和模型分析.在反射激波温度为950~1,600,K,反射激波压力为0.12~2.00,MPa 条件<br />下测量了化学计量比混合气NO2/C2H6/O2/Ar(NO2/C2H6 摩尔分数比为0.3 和1.0,Ar 稀释度为96%,)点火延迟<br />期.结果表明,在低压条件下(p=0.12,MPa),NO2 对C2H6 点火延迟期影响甚微;在高压条件下(p≥0.50,MPa),<br />NO2 在高温区(T>1 250,K)表现出与低压情况相似的影响,促进作用不明显.但在低温区(T<1 250,K),NO2 添<br />加可明显缩短C2H6 点火延迟期,且随温度降低促进作用变得愈加显著.以本研究新测实验数据为基础构建了一<br />个C2H6/NO2详细动力学机理.详细反应流分析详细阐释了NO2对C2H6自点火敏化影响以及二者化学交互作用的<br />动力学机制.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 391 397 835702 <span>张英佳,邓福泉,孙五川,潘有顺,黄佐华<br /></span> <br /> <span>汽油压燃燃烧过程碳烟生成的数值模拟<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201708011 <span>汽油压燃(GCI)燃烧方式能在获得较高热效率的同时保持较低的排放,但在大负荷高EGR 率条件下,GCI 仍存在碳烟排放较高的现象.本文基于Converge 软件对GCI 燃烧过程中的碳烟生成、发展及其氧化过程进行了模拟研究.首先在一个定容燃烧弹装置上验证了3 种多步现象学碳烟模型在喷雾燃烧中的预测性能,然后对光学发动机中的GCI 燃烧和碳烟生成过程进行了仿真研究.结果表明,在控制CA50 不变的条件下,选取Gokul模型进行了HCCI、GCI、CDC 燃烧方式的对比研究,结果表明,由于高辛烷值燃料的滞燃期较长,GCI 燃烧的碳烟显著低于CI 模式.GCI 燃烧室内仍存在局部浓区,其燃烧特征介于预混燃烧和扩散燃烧之间,在研究的小负荷工况下,其碳烟生成过程与HCCI燃烧较相似,较为均匀的油气混合状态抑制了碳烟的生成.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 398 406 3732563 <span>郑尊清,韩 煦,王 浒,尧命发<br /></span> <br /> <span>半焦掺混煤粉MILD 燃烧的数值模拟及分析<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804017 <span>研究了MILD 燃烧方式下半焦(其挥发分小于4%,)掺混煤粉燃烧的着火、燃烧和燃尽特性.首先通过与国际火焰研究基金会(IFRF)的煤粉MILD 燃烧实验数据对比,验证数值模拟方法的可行性.然后保持炉膛热功率和当量比不变,将半焦的掺混比例由0 逐渐提高到40%,.研究发现,在MILD 燃烧方式下,半焦掺混比例由0改变至40%,对炉内速度、温度、O2 浓度场和NOx 排放影响不明显,而对半焦燃尽率有显著影响.炉内反应氛围保持了MILD 燃烧的优势,即温度峰值低且温度分布均匀,热力型和燃料型NO 生成被抑制.在燃尽率方面,半焦掺混比例低于30%,时,燃料总体燃尽率始终高于90%,.减少半焦粒径或提高一次风温均可进一步提升燃尽率.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 407 412 859877 <span>熊 彪1,李鹏飞1,郭军军1,汪国庆2,景旭亮2,柳朝晖1,米建春3<br /></span> <br /> <span>煤粉射流火焰的典型形态及其转捩规律<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804023 <span>利用Hencken 型燃烧器研究了一次风速度、给粉浓度和二次风氧浓度等参数变化对煤粉射流火焰形态的影响规律,得到了煤粉射流火焰形态转捩图谱.实验表明,煤粉射流火焰形态主要分为煤粉群燃火焰(亮黄色,均相燃烧主导)和单颗粒稀释火焰(暗红色,异相稀释的煤颗粒燃烧主导).挥发分含量和煤粉浓度的增大均可促使稀释火焰向群燃火焰的转捩;在二次风氧浓度较高(15.3%,)时,提高一次风速度对火焰形态的影响有限,但同时降低氧浓度到10%,,则可实现群燃火焰向稀释火焰的转捩.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 413 416 710923 <span>张 琦,吴玉新,张 海,张 扬,许开龙,吕俊复<br /></span> <br /> <span>复合喷射汽油机冷起动首循环颗粒物数量排放与失火控制<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804019 <span>基于复合进气道喷射与缸内直喷两套喷射系统的汽油机,使用进气道喷射(PFI)、缸内直喷(GDI)及复合喷射(PDI)方式,研究不同喷射模式对汽油机冷起动首循环及前10 循环的燃烧以及颗粒物数量排放的影响.研究结果表明:复合喷射可大幅降低直喷发动机冷起动首循环颗粒物数量排放;基于离子电流缸内诊断技术可实现冷起动首循环失火诊断与补火控制,避免失火,失火循环补火再燃后的颗粒物数量排放与GDI 模式冷起动基本相同,但可避免HC排放恶化.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 417 423 2296560 <span>晁岳栋1,陈歆叶1,邓 俊1,龚元明2,李理光1, 3<br /></span> <br /> <span>正丁醇/乙醇-汽油HCCI 发动机的低温燃烧与排放特性<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201709028 <span>在一台单缸4 冲程发动机上利用负气门重叠角方法,在转速为1 500,r/min、气门相位与升程不变的情况下,研究了不同掺醇比例下正丁醇-汽油与乙醇-汽油均质充量压缩着火(HCCI)发动机的燃烧与非常规排放特性.结果表明,随着掺醇比例的增加,HCCI 发动机的着火时刻提前,燃烧持续期缩短,而且使用正丁醇-汽油时HCCI 发动机的着火时刻更早,燃烧持续期更短,但平均指示有效压力(IMEP)呈下降趋势,而且使用正丁醇-汽油时HCCI 发动机的IMEP 与指示热效率更低.汽油中掺醇均会导致HCCI 发动机的甲烷、甲醛、乙醛和乙烯排放增加,但芳香烃排放显著降低,而且在相同掺醇比例下,使用正丁醇-汽油时的甲烷和乙醛排放要低于使用乙醇-汽油时的值,而甲醛、乙烯和芳香烃排放则高于使用乙醇-汽油时的值.此外,在汽油中掺混乙醇,会减少HCCI发动机的丙烯排放,但是在汽油中掺混正丁醇,则会增加HCCI发动机的丙烯排放.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 424 432 778947 <span>柳茂斌,何邦全,赵 华<br /></span> <br /> <span>详细的碳烟成核和氧化模型<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804001 <span>建立了适应多种燃料计算的考虑多种多环芳烃(PAH)二聚反应的初始成核模型以及考虑碳烟尺寸变化引起的有效碰撞系数动态变化的氧化模型.提出了将任意大小碳烟模糊分解到典型碳烟空间的简化计算方法,避免了由于考虑多种PAH 二聚反应引起的计算量增大的问题,同时实现了与分级气溶胶模型的兼容和匹配.乙烯和航空煤油Jet A-1 的算例表面新模型能够改善碳烟浓度的预测精度,特别是碳烟浓度峰值的数值预测结果.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 433 438 583883 <span>远洪亮1, 2,孔文俊1, 2<br /></span> <br /> <span>填充多孔纤维的微细通道内CH4/空气火焰的稳燃机理<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804025 <span>在微细通道内填充高孔隙率(0.94)、低导热系数(0.3,W/(m·K))的陶瓷纤维能够有效拓宽驻定火焰波发生的速度范围.为了揭示其稳燃机理,本文进行了数值模拟,结果表明:增大纤维导热系数或者减小孔隙率时,驻定火焰出现的速度范围缩小,而且火焰对上游未燃气体的预热量和向下游的散热量都将增大,但是后者明显高于前者.因此,微细通道内填充纤维型多孔介质后驻定火焰范围变宽的根本原因在于其具有很低的导热系数和很高的孔隙率,有效地减少了火焰向下游传递的热量,提高了火焰稳定性.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 439 445 1063822 <span>向 赢,刘 毅,范爱武<br /></span> <br /> <span>链烷烃的热解性质研究<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804006 <span>采用石英流动管式反应器研究了正辛烷、异辛烷、正十二烷、正十六烷的热解性质,反应温度为800,℃,压力为0.1 MPa,停留时间为0.06~0.14,s,测量了H2/C1~C4 小分子热解产物;同时基于详细化学反应机理,采用CHEMKIN-PRO 软件中的PFR(plug flow reactor)模型对热解过程进行模拟.结果表明:直链烷烃的热解产物种类相差不大,主要为乙烯,其次为氢气、甲烷、丙烯和1-丁烯;相同停留时间下,随着碳原子数的增加,燃料热解速率增加.分子结构对燃料热解有较大影响,与正辛烷相比,异辛烷的热解产物中异丁烯不仅摩尔分数较高,而且是最主要的组分.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 446 450 821293 <span>沈文锋,曹永瑄,张 扬,张 海<br /></span> <br /> <span>贫预混预蒸发燃烧室的火焰结构及污染物排放<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201801014 <span>为研究航空煤油贫预混预蒸发(LPP)燃烧室火焰结构及污染物排放特性,设计了贫预混预蒸发燃烧实验平台,通过平面激光诱导荧光(PLIF)测量火焰结构,利用气体分析仪完成了排放特性测量研究.实验结果表明,LPP火焰呈现V 型分布,随着当量比的增加,火焰长度变长,燃烧反应区域不断加大.当入口轴向流速恒定,随着当量比从0.43 增加到0.60,NOx排放缓慢增加,而当量比大于0.60 后,NOx排放迅速增加,而CO 排放受当量比影响较小.在此基础上,研究了入口预热空气温度对污染物排放的影响.发现随着预热空气温度的升高,NOx排放会不断升高,但预热空气温度的升高对CO的排放影响较小.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 451 457 1383015 <span>袁逸人1,孙培锋1,葛 冰1, 2,张自来1,臧述升1<br /></span> <br /> <span>空气及富氧气氛下碳氢扩散火焰热辐射的实验研究<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804012 <span>通过两台光谱仪的测量,获得了乙烯伴流扩散火焰在空气和富氧气氛两个不同燃烧工况下沿火焰中轴线不同高度碳烟热辐射及CO2热辐射的强度分布,在可见光波段,基于光谱分析方法计算了火焰温度.结果表明,两种气氛下碳烟热辐射沿轴线变化趋势及峰值较为一致,但富氧气氛下碳烟热辐射达到峰值的火焰相对位置更高,同时富氧气氛下火焰温度更高,在火焰上半区域存在较强的CO2 热辐射,而且火焰整体CO2 热辐射强度明显高于空气气氛.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 458 462 850489 <span>余登美,张仲侬,娄 春<br /></span> <br /> <span>DME 分布特征对微火源引燃汽油混合燃烧过程的影响<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201710003 <span>为研究二甲醚(DME)分布特征对混合燃烧的控制问题,构建了Frossling Drop Evaporation 模型耦合Boiling 模型,用以模拟DME 蒸发过程.定容燃烧弹实验结果表明,该模型可以较准确预测DME 油束贯穿距、喷雾形态.应用三维CFD 数值仿真手段,分析了不同喷油时刻对DME 分布及燃烧过程的影响.结果表明,早喷工况DME 呈现离散型分布特征,火核发展期DME 与PRF 同步消耗,呈现多点自燃顺序放热特征;晚喷工况DME 呈现集聚型分布特征,燃烧初期DME 消耗量达75%,高度集聚的DME 发挥高能点火源的作用,放热过程呈现双峰特征.基于DME 分布特征的控制可以实现对微引燃汽油混合燃烧过程的调控.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 463 470 2234606 <span>杨 欢,谢 辉,陈 韬,赵 华<br /></span> <br /> <span>生物质燃烧过程中K 元素的迁移特性<br /></span> <br /> /rs/oa/darticle.aspx?type=view&id=R201804024 <span>在生物质热转化过程中,一部分K 元素会进入到气相,造成锅炉高温对流受热面上的积灰结渣和高温腐蚀问题,严重威胁锅炉的安全运行.以自行设计的固定床实验系统研究了典型生物质燃料燃烧过程中K 元素的迁移特性,考察了温度、时间和掺混燃烧的影响.结果表明,随着温度的升高,燃料中水溶性K 会减少,难溶性K 和气相析出K 会增加.当温度为700~900,℃时,随着反应时间的增加,小麦秸秆中K 元素的析出率逐渐升高,且有一部分醋酸铵溶K 和盐酸溶K 转化为难溶K,另一部分水溶性K 转化为气相K 析出.掺混了稻壳后玉米秸秆的灰产率会增大,且在燃烧温度较高时掺混高硅燃料对玉米秸秆中K 元素的释放会产生一定影响.<br /></span> <br /> 2018年10月15 00:00 2018年05 471 476 1006742 <span>龙纪淼,叶家铭,宋 鑫,邓 磊,车得福<br /></span> <br />