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燃料理化特性对柴油机低温燃烧过程及排放特性的影响被引量：6: 2014年; 在一台单缸柴油机上,通过柴油掺混20%的正庚烷、正庚烷与异辛烷混合物以及异辛烷与40%正庚烷(体积分数),研究燃料组分、沸点和十六烷值等理化特性对柴油机传统燃烧和低温燃烧影响机理.结果表明,不同十六烷值燃料在高比例EGR下对滞燃期影响更显著;随掺混燃料十六烷值降低,碳烟排放降低;在20%掺混比下混合燃料沸点、黏度等物理特性和燃料组分等化学特性改变对燃烧和碳烟排放影响较小.与20%正庚烷掺混相比,低沸点、低黏度燃料在更高掺混比(40%)下对碳烟排放的降低作用变得明显.大比例EGR低温燃烧下,THC排放明显升高,其中甲烷占总碳氢比例达60%;NO2对整体NOx排放影响很小.在20%掺混比下,燃料理化特性的改变对THC、不同成分HC、CO和NOx排放影响很小;在40%正庚烷掺混比例下,芳香烃排放降低,NOx及NO2排放较柴油升高.; 司鹏鹍刘海峰王海孔令存李善举郑尊清; 关键词：柴油机燃料特性低温燃烧燃烧特性

掺混含氧燃料的柴油替代物部分预混火焰中多环芳香烃的荧光光谱和碳烟浓度被引量：23: 2015年; 为研究不同含氧燃料与柴油掺混后碳烟降低机理,本文在自行设计的燃烧器上构建部分预混层流火焰,采用甲苯和正庚烷混合物(T20,20%(体积分数)甲苯、80%正庚烷)作为柴油替代物,并分别添加甲醇、乙醇、正丁醇、丁酸甲酯和2,5-二甲基呋喃(DMF),且保证混合燃料的含氧量均为4%.进而应用激光诱导荧光法和激光诱导炽光法分别测量不同混合燃料的火焰中多环芳香烃(PAHs)的荧光光谱和碳烟浓度.结果表明:通过PAHs的荧光光谱可测量不同燃料火焰中PAHs的生成和增长历程.四环芳香烃(A4)的生成氧化规律和碳烟基本一致,说明通过分析A4变化可以预测碳烟变化.添加含氧燃料后,T20燃料中甲苯含量降低是导致PAHs的荧光光谱强度降低和碳烟生成量减少的主要原因;同时不同含氧燃料本身对多环芳香烃的生成贡献能力也是影响PAHs的荧光强度和碳烟生成的重要原因.含氧量相当时,掺混正丁醇后PAHs的荧光光谱强度和碳烟浓度比添加甲醇、乙醇、丁酸甲酯和DMF这四种含氧燃料的更低.因此从含氧燃料结构来讲,正丁醇掺混入T20燃料中降低PAHs和碳烟作用最显著.; 张鹏刘海峰陈贝凌唐青龙尧命发; 关键词：含氧燃料多环芳香烃激光诱导荧光光谱

利用激光诱导炽光法定量测量柴油机缸内燃烧过程碳烟体积分数被引量：10: 2015年; 激光诱导炽光(LII)法是一种用于测量火焰中碳烟体积分数的光学测试方法.本文介绍了LII的基本原理以及LII实现定量测量的常见标定方法,建立了一套基于双色法-激光诱导炽光法(2C-LII)的用于柴油机缸内燃烧过程碳烟体积分数定量测量的测试系统,该测试系统采用双成像原理,可以实现多点标定和全视场范围内的碳烟体积分数测量.在一台工作在1200 r?min-1、喷油量21 mg的光学单缸柴油机上,研究了60、100和140MPa三个不同喷油压力下,缸内燃烧过程碳烟的分布情况,结果表明,碳烟自发光出现在燃烧放热率峰值之后,且随着喷油压力提高,碳烟发光持续期缩短,碳烟发光强度降低.测试区域内火焰中的碳烟体积分数范围约为0-50×10-6.不同喷油压力下,碳烟生成初期、碳烟峰值和碳烟氧化三个阶段内平均碳烟体积分数的范围分别是:5×10-6-9×10-6,15×10-6-20×10-6和14×10-6-16×10-6.喷油压力提高后火焰中的碳烟分布区域面积增大,平均碳烟体积分数减小,碳烟体积分数的空间分布趋于均匀.; 唐青龙张鹏刘海峰尧命发; 关键词：柴油机碳烟

激光诱导炽光法定量测量碳烟被引量：7: 2013年; 利用激光诱导炽光法和高温双色法相结合,得出碳烟体积分数的量化结果;利用碳烟炽光信号衰减速率和炽光物理模型分析得出碳烟粒径的量化结果.分析讨论了LII模型对于不同压力范围内模型的适用性.搭建了LII测试系统,在一台协流部分预混燃烧器上开展了实验,燃料以正庚烷和甲苯作为基础,分别添加乙醇和正丁醇.实验结果显示,含氧燃料的添加有效降低了火焰中碳烟的生成量,同时验证了LII测试系统及定量测试方法的实用性.; 岳宗宇张鹏陈贝凌刘海峰郑尊清尧命发; 关键词：碳烟

生物燃料不同理化特性对柴油机燃烧和排放特性影响研究: 在一台单缸柴油机上,将燃料特性依次分离,研究不同燃料特性在宽广EGR范围内对柴油机燃烧和排放的影响规律。研究发现在体积比20%掺混比例下,燃料芳烃、硫含量等成分的改变以及沸点粘度的改变对燃烧和排放的影响很小;当正庚烷掺混...; 刘海峰郑尊清尧命发; 关键词：生物燃料燃料特性柴油机燃烧

协流部分预混燃烧器设计及激光诊断测量被引量：6: 2015年; 针对液体燃料层流燃烧的实验测量需要,设计一个边界条件可控的、稳定的液体燃料层流部分预混燃烧器.选取正庚烷与甲苯混合后的液体燃料作为验证火焰的实验燃料.火焰直接成像、双色法测温、激光诊断测量结果均与类似的部分预混火焰测量结果相近,表明了所设计燃烧器火焰的可靠性.激光诊断的研究结果清晰地表明了火焰在不同高度下碳烟及其前驱物多环芳香烃(PAHs)的生成氧化历程,为验证和发展液体燃料浓预混条件下的碳烟生成氧化机理提供数据支撑.; 张鹏刘海峰陈贝凌唐青龙尧命发; 关键词：激光诱导荧光

生物燃料不同理化特性对柴油机燃烧和排放特性影响研究: 在一台单缸柴油机上,将燃料特性依次分离,研究不同燃料特性在宽广EGR范围内对柴油机燃烧和排放的影响规律。研究发现在体积比20％掺混比例下,燃料芳烃、硫含量等成分的改变以及沸点粘度的改变对燃烧和排放的影响很小；当正庚烷掺混...; 刘海峰郑尊清尧命发; 关键词：生物燃料燃料特性柴油机燃烧

柴油机燃用不同含氧掺混燃料燃烧火焰自发光研究被引量：16: 2014年; 通过一台改造的光学单缸柴油机,研究了柴油与3种不同含氧燃料掺混后对柴油机缸内燃烧火焰发光的影响.3种含氧燃料分别为丁酸甲酯(MB)、正丁醇(B)和2,5-二甲基呋喃(DMF),掺混体积分数为20%,分别用MB,20、B,20和DMF,20表示.光学发动机转速为1,200,r/min、循环喷油量为20,mg,喷油压力为60,MPa.结果表明:柴油的发光滞燃期与放热滞燃期的差距最大,3种含氧掺混燃料在燃烧过程初期出现明显的、持续时间更长的"蓝焰"化学发光;3种含氧掺混燃料对燃烧碳烟的降低能力依次为DMF 20>MB 20>B 20,DMF 20降低碳烟的能力受滞燃期主导,后两者主要由含氧量决定;含氧燃料的加入减小了燃烧过程中的火焰温度和火焰面积,降低了燃烧过程中的碳烟.; 张鹏唐青龙陈贝凌刘海峰尧命发; 关键词：柴油含氧燃料双色法

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国家自然科学基金(51206120)