生物柴油降低装甲车辆柴油机排放的试验研究

在柴油中添加20%的生物柴油,通过试验研究了掺混后的燃料对装甲车辆柴油机动力输出和排放的影响。结果表明：添加20%的生物柴油对各转速下最大输出扭矩影响不大,最大降幅小于2%;常用转速下（1400r/min）全负荷范围内降低碳烟的效果较好,可降低23%～100%;同时,HC排放量可降低11%～70%,CO排放量可降低33%;外特性工况下,在中、高转速时亦可降低碳烟排放22%～46%,但NOx排放有一定程度升高,部分工况下升高10%左右。     

高海拔下柴油机燃用含氧燃料的试验研究

为解决高海拔地区因缺氧和燃料燃烧不完全造成的发动机动力下降和燃油消耗率增加的问题,将生物柴油以不同体积分数(5%,10%)掺混到柴油中进行发动机台架试验。通过控制发动机进气压力模拟高海拔条件下含氧燃料的燃烧,考察平原和海拔3 000 m地区不同掺混比例的含氧燃料对发动机性能的影响。结果表明:在平原燃用含氧燃料,发动机功率较燃用纯柴油有所降低,且降幅随生物柴油添加量的增加而增大,同时燃油消耗率上升;在海拔3 000 m地区燃用含氧燃料,发动机功率较燃用纯柴油有所增加,且燃油消耗率下降;不管是在平原还是在海拔3 000 m地区,燃用含氧燃料均能够显著降低HC、CO和碳烟排放,但NOx排放有所增加。     

柴油喷雾碰壁特性的模拟计算

提出一个柴油喷雾碰壁的数学模型,计算分析了垂直碰壁和倾斜碰壁时虽面射流的传播和混合特性.建立了新的壁面射流贯穿距离计算公式,结果显示这种计算方法是分析柴油喷注碰壁性能的简单而实用的工具.     

生物柴油氧化安定性能的研究

生物柴油作为清洁性可再生能源受到广泛重视,但对生物柴油的安定性研究很少.以市售一级菜籽油为原料制备生物柴油,考察了生物柴油在不同酯化率以及与柴油不同掺合比例时的安定性,证明生物柴油安定性比普通柴油差,氧化过程中不仅生成不溶物,还会发生聚合反应导致粘度增大.还考察了6种抗氧剂在B10生物柴油中的效果,得到胺型抗氧剂较酚型抗氧剂效果好.另外,从这6种抗氧剂中筛选出了一种效果良好的抗氧剂,并确定其较理想的添加量在0.002%～0.005%.     

汽油与柴油混合用作柴油机应急燃料的探讨

应急燃料对于提高战时油料保障能力具有重要意义。文章以在-10#军用柴油中掺入90#车用汽油(简称为汽柴混合油)为例,从柴油机燃料应具有的品质性能着手,分析了汽柴混合油作为柴油机应急燃料的可行性。把车用汽油和军用柴油按照不同的比例掺兑,将试验结果与军用柴油的性能要求和美军应急使用指标对某些理化性能的要求相比照, 指出了汽柴混合油作为柴油机燃料的可行性,并提出了建议。     

影响柴油机喷雾数值模拟精度的若干因素分析

为探明影响柴油机喷雾数值模拟精度的若干因素,采用通用商业软件FLUENT对柴油机喷雾特性进行了CFD模拟计算,分别研究了网格尺寸、喷雾粒子数和最大时间步长对油束几何形状及油束贯穿距的影响.结果表明,网格划分的精度和喷雾粒子数量的多少对计算结果的正确性和油束的几何形状有直接的影响,网格尺寸过大或喷雾粒子数过少则喷雾几何形状失真.最大时间步长对数值模拟的精度在一定的范围内影响是比较小的.     

离心式喷嘴雾化特性的数值模拟

利用FLIJENT软件对燃烧室离心式喷嘴的喷雾特性进行数值K-ε模拟.湍流模型采用标准模型,使用离散相模型(包括碰撞和破碎模型)追踪液滴运动轨迹,按非定常流动计算喷雾液滴在喷雾流场中的雾化情况.模拟结果给出了喷雾流场随着时间的变化规律,得到并分析了喷射压差、流量和喷雾锥角对雾化液滴尺寸、贯穿距的影响,数值模拟得到的结果与实验值吻合良好,为喷嘴结构及参数设计提供理论参考.     

菜籽油制备生物柴油及其理化性能的研究

研究了植物油(菜籽油)在NaOH催化作用下与甲醇反应制备生物柴油的工艺条件,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度等条件对反应的影响,实验结果表明该反应较适宜的条件为:反应温度50℃、醇油摩尔比6:1、催化剂用量为原料油质量的0.8％、反应时间为20min。对所得生物柴油的主要性能指标进行了考察,发现除粘度较大外,其主要性能指标与我国O#柴油相接近,掺入少量柴油后完全可以作为柴油机燃料使用。     

水雾雾滴初始位置对喷雾冷却性能的影响

为揭示集水箱内水雾雾滴喷射的初始位置对喷嘴喷雾冷却性能的影响,利用欧拉-拉格朗日方法和离散相模型对发动机排气集水箱内横流喷雾冷却过程进行了三维数值模拟。结果表明:当雾滴进入烟气流场的初始位置距离分隔板小于0.14m时,部分雾滴进入循环涡流区,大量雾滴与分流管管壁反复碰撞,在管壁上形成液膜,使得雾滴蒸发速率降低;当雾滴初始位置位于(0.14,0.23)m时,两相掺混较好,且随着距离的减小,雾滴有效运动行程增加,喷雾冷却效果增强;当雾滴初始位置大于0.23m时,雾滴未在排气室进行螺旋运动而是随气流直接排出集水箱,蒸发时间短,喷雾冷却效果不显著。     

无灰节能助燃添加剂在柴油中的复配性能

通过低压氧弹燃烧法研究了充氧压力分别为0.6,0.9 MPa时4种无灰型柴油添加剂(有机硝酸酯A、胺类化合物B、表面活性剂C与酯类化合物D)不同配比对助燃性能的影响。采用均匀设计方法设计试验方案,运用DPS软件和偏最小二乘回归分析法,建立添加剂添加量与发热量变化率之间的回归模型,得到复配体系的最优配方为:有机硝酸酯A、胺类化合物B、表面活性剂C在油品中添加的质量分数分别为0.107 9%,0.024 9%,0.12%,该配方在2种充氧压力下均具有最佳助燃效果,发热量较0号柴油分别增加了11.73%和7.86%。对该最优配方进行低压氧弹模拟评价试验和发动机台架试验验证,结果表明在平原和模拟高原条件下,燃用含此配方添加剂的柴油较燃用0号柴油其燃油消耗率平均下降了1.98%和2.73%,碳烟排放平均降低了26.5%和15.5%,具有良好的节能减排功效。     

均匀设计在柴油无灰节能降污添加剂配方研制中的应用

基于低压氧弹燃烧法研究了充氧压力分别为0．6MPa和0．9MPa时两种无灰型柴油添加剂不同配比对助燃性能的影响。采用均匀实验设计和Matlab回归优化的方法，得到复配体系的最优配方，并对其进行了验证。结果表明，由Matlab回归分析得到的完全二次回归模型最理想，0．6MPa时由该模型得到的最优配方为：添加剂A和B的质量分数分别是0．300‰和0．700‰，并通过实验验证得到的发热量达到最大，变化率为8．697％。0．9MPa时，结合直观分析和回归分析，得到与实际相符的最优配方：添加剂A和B的质量分数分别是0．600‰和0．900‰，此时发热量皮化率为4．453％。     

高动物油含量餐饮废油制备生物柴油

针对重庆餐饮废油动物油含量高的特点，用氢氧化钠作催化剂制备生物柴油，得到最佳工艺条件为：醇油质量比25％，催化剂用量1．0％，反应温度60℃，反应时间60min，搅拌强度3000r／min。在该工艺条件下，进行数据放大实验，生物柴油的产率可以达到93．6％，说明该工艺条件适合工业生产。生物柴油产品质量达到国家标准；与0号柴油调和使用可以很好地改善其低温流动性能。     

微乳化柴油配方的研制

柴油的高效和清洁燃烧是能源研究中一项重要课题。微乳化柴油性质稳定，保存期长，燃烧充分，排放少，因而是实现柴油高效清洁燃烧的有效途径之一。用两组乳化剂进行试验，结果表明两组乳化剂均能形成微乳化柴油，其中以乳化剂Ⅱ和有机酸Ⅱ为主的微乳化剂乳化效果更好，微乳化剂用量少。对所配制的最佳配方的微乳化柴油理化性能进行了测定，除运动粘度（20℃）偏大外，铜片腐蚀试验、凝点和闭口闪点等主要指标均满足GB252-2000规定的轻柴油要求。     

可调喷油规律下喷油提前角对柴油机性能的影响

为获取可调喷油规律条件下喷油提前角对柴油机性能的影响规律及成因机理,在实现可调喷油规律喷射的基础上,基于Fire软件建立了柴油机工作过程计算模型,并通过试验对模型中的主要参数进行标定,进而利用模型分析靴形喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的变化。结果表明:随着增压时刻的滞后,喷油规律由矩形过渡到斜坡形再到靴形,实现了灵活可调的喷油规律。在靴形喷油规律条件下,存在一个最佳的喷油提前角,使柴油机的动力性和经济性均达到最优。同时,随着喷油提前角的增大,柴油机缸内压力、缸内温度以及放热率均逐渐升高,且到达各自最大值的时刻前移,而NO_x排放量和碳烟排放量则分别呈现增加和减小的趋势。     

坦克柴油机比油耗实车测试的研究

针对实车检测坦克柴油机比油耗的原理和方法作了探讨,对12150L柴油机进行了实车比油耗测试,认为用无负荷方法实车测定柴油机有效功率,同时用涡轮流量计测量燃油消耗量是实车测量发动机比油耗可行的方法。     

可调喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的影响

为获取可调喷油规律条件下,喷油提前角对柴油机性能的影响规律及成因机理。在实现可调喷油规律喷射的基础上,基于Fire软件建立了柴油机工作过程计算模型,并通过试验对模型中的主要参数进行了标定,进而利用模型分析了靴形喷油规律下柴油机性能随喷油提前角的变化。结果表明：随着增压时刻的滞后,喷油规律由矩形过渡到斜坡形再到靴形,实现了灵活可调的喷油规律。在靴形喷油规律条件下,存在一个最佳的喷油提前角,使柴油机的动力性和经济性均达到最优。同时,随着喷油提前角的增大,柴油机缸内压力、缸内温度以及放热率均逐渐升高,且到达各自最大值的时刻前移,而NOx排放量和碳烟排放量则分别呈现出增加和减小的趋势。     

基于小波分析的柴油机燃油系统故障诊断研究

提出了一种基于小波变换的柴油机燃油系统故障诊断方法。利用夹持在高压油管上的传感器对高压油管外壁弹性变形进行检测,在12150L柴油机喷油泵实验台上进行了大量的实验,对测得的高压油管压力波形进行小波变换,提取反映燃油系统故障状态的特征向量,通过特征参数的变化能有效地诊断燃油系统的各种典型故障。