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内燃机燃烧研究的现状和动向

在综合分析国内外文献的基础上,结合作者在内燃机燃烧学国家重点实验室所从事的研究工作,综述了内燃机燃烧研究中的一些前沿课题的研究现状与动向,它包括火焰传播、爆震,柴油机缸内空气运动,燃油喷射,混合气形成,点火与点火装置,有害排放物,传热,燃烧诊断,数学模型等。

点燃式甲醇燃料发动机的燃烧特性

本文研究了点燃式甲醇燃料发动机的燃烧特性。研究发现,在可用混合气浓度范围内,甲醇发动机的热效率比对应的汽油机高7~13%。其主要原因是甲醇发动机的滞燃期和主燃期短,燃烧速率高,最高燃烧压力循环变动小,尤其在稀混合气下上述特征更为突出。因此,充分利用甲醇发动机的稀燃特性,能获得良好的性能。

汽油发动机的高温冷却

本文从理论角度分析了高温冷却能促进和优化汽油机燃烧过程的机理,通过对一台汽油发动机进行高温冷却试验后,在降低油耗、改善排放等方面得到了一些收获,即在低转速部分工况下可得最佳节油率7.94%, 排气中CO及HC含量可望降低20%。作者用燃烧分析仪对全部测试数据进行处理和分析,结果发现采用高温冷却后在急燃阶段中的气缸压力升高比和放热速率都有上升趋势,热效率的计算结果表明,高温冷却对改进润滑状态、降低气缸摩擦功消耗和提高机械效率方面起到重要作用,是获得较高的节油率指标的关键因素。

内燃机燃烧过程的光学诊断技术

本文介绍了分析内燃机燃烧过程的各种常用光学诊断技术和国外在这一领域的研究动态。着重阐述了双色法,吸收法,激光透导荧光法、喇曼散射法和CARS法等光谱诊断方法,总结了各种方法的特点,为不同目的的燃烧诊断实验的方案选择提供了一个标准。在各种光谱方法中,激光诱导荧光法是一种很有发展前途的燃烧诊断技术。

点燃式发动机掺烧甲醇裂解气的研究

摘要甲醇裂解气(D.M)是甲醇在一定温度下发生裂解反应的产物(2H_2+CO),而发动机排气余热提供甲醇蒸发和裂解所需热量.当发动机使用汽油和富氢的甲醇裂解气时,能在较稀混合气下运行, 为了获得更稀的混合气,对发动机进行了补气实验.结果表明,燃用混合燃料时热效率有较大的改善,燃烧稳定性加强.通过对示功图和放热规律的分析,明确了发动机经济性提高的原因.

固体发动机药柱CAD及燃烧模拟分析

本文介绍了固体发动机药柱CAD燃烧模拟分析系统(CAPBAS).该系统使药柱设计直接从三维实体造型开始,模拟药柱燃烧过程,得到药柱燃面退移的图象显示,获得不同燃烧距离下的药柱几何参数和动力学参数,供内弹道性能分析使用.CAPBAS建立了5个数据库,作为图形数据和外界专业计算程序的传输共享界面.应用该系统软件,对两个实际发动机药柱进行了分析.

火花点火发动机燃烧循环变动特性的高速纹影摄影研究

介绍了运用高速纹影摄影对火花点火发动机循环变动特性的研究.确定了纹影摄影胶片中可用于循环变动研究的部分,并对其进行了分析.结果表明:火花点火发动机的燃烧循环变动在燃烧一开始就已产生,并且表现为火焰中心、火焰速度、当量火焰半径、点火延迟时间、临界火焰半径、临界火焰速度等的变动.

双喷嘴供油多种燃料发动机的试验研究

本文作者针对一般汽油机和柴油机所共同存在的对燃料敏感,即对多种燃料适应性差的缺点,提出了一种采用双喷嘴供油两阶段混合的复合燃烧发动机,并进行了试验研究。试验表明,该发动机具有多种燃料的适应性,不仅能燃用汽油、柴油、纯甲醇,并能进行部分掺烧,这对多种燃料发动机的开发有重要的意义

组合发动机多种燃料和多种氧化剂的当量比计算法

提出了两种计算燃料和氧化剂当量比的方法。方法之一是“混合气法”;假方法之二是“当量油气比法”。燃烧过程中使用的燃料种类数及氧化剂种类数均没有限制。还假设了一个组合发动机作为例题。它包括火箭发动机、冲压发动机、涡喷发动机及加力燃烧室。使用的燃料为液氢、甲烷、丙烷和航空煤油。氧化剂为液氧和空气。

固体火箭发动机无烟隔热/包覆材料的研究

固体火箭发动机无烟化研究是目前固体推进技术的发展方向之一。固体火箭发动机隔热/包覆材料的烟雾主要是由于在发动机特定工作条件下有机高分子材料不完全燃烧而产生的。通过对国外无烟隔热/包覆材料研究进展的评述,认为,合理选择基体材料,添加消烟冷却剂和后燃抑制剂是隔热/包覆材料无烟化的有效途径.

硼粒子表面包覆层对管道火箭固体推进剂燃烧的影响

用几种诊断装置对B/MA/AP/HTPB富燃固体推进剂(其中硼粒子具有不同的表面包覆层)的燃烧特性进行了研究。这些诊断装置包括:开窗式药条燃烧器、CO_2激光点火装置、快速降压熄火装置、热分析仪和小型发动机静态试验装置。用于硼粒子包覆的材料有LiF、Viton A(氟橡胶)和硅烷。为了进行比较,对含有未包覆硼的基础配方也进行了研究。开窗式药条燃烧器和静态试验结果表明,LiF推进剂有最显著的总体燃烧特性。点火试验表明,在同一热流量下,LiF推进剂的点火时间最短,而Viton A推进剂的最长。另外,还提出了燃

一种改善涡流室式柴油机燃烧的新方法

通过采用改变轴针式喷油嘴的出口燃油喷雾形状的方法,增大燃油与空气的混合速率并减少进入燃烧室中心遭高温裂解的燃油量,以达到改善涡流室式柴油机燃烧和排放品质的目的。经S195型柴油机的台架试验表明,发动机使用根据该方法设计的喷油嘴,在其额定工况点,比燃油消耗率和烟度分别可降低4%和31%左右,具有显著的节能及减少排烟的效果。