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国家自然科学基金(51276019)

作品数：15 被引量：55H指数：5
相关作者：刘福水孙柏刚段俊法张冬生向清华更多>>
相关机构：北京理工大学华北水利水电大学中国北方发动机研究所(天津)更多>>
发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程电气工程更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 13篇动力工程及工...
  • 1篇机械工程
  • 1篇电子电信
  • 1篇电气工程
  • 1篇自动化与计算...
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主题

  • 10篇氢内燃机
  • 10篇燃机
  • 10篇内燃
  • 10篇内燃机
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  • 3篇燃烧
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  • 2篇燃料喷射
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  • 2篇进气
  • 2篇进气道
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  • 2篇氢
  • 2篇NOX排放
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  • 1篇点火
  • 1篇点火提前
  • 1篇点火提前角

机构

  • 13篇北京理工大学
  • 5篇华北水利水电...
  • 1篇许昌职业技术...
  • 1篇中国北方发动...

作者

  • 11篇刘福水
  • 10篇孙柏刚
  • 6篇段俊法
  • 2篇张冬生
  • 1篇马建民
  • 1篇孟凡腾
  • 1篇张长岭
  • 1篇姜一通
  • 1篇王道静
  • 1篇向清华

传媒

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  • 1篇汽车工程学报

年份

  • 1篇2022
  • 1篇2020
  • 1篇2019
  • 2篇2016
  • 5篇2014
  • 4篇2013
  • 1篇2012
共 15 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
自由活塞内燃发电机低速不稳定性影响因素分析被引量：4
2014年
单缸低速试验表明,自由活塞内燃发电机低速模式缸内燃烧并不稳定,呈间隔循环着火。为探索其原因,构建了系统CFD(计算流体力学)模型,对比分析了自由活塞内燃发电机换气过程与传统二冲程内燃机换气过程之间的差异,通过计算解释了试验中着火不稳定的现象,并得到了换气过程中影响换气效果的关键因素是扫气箱容积变化率的结论。随后探寻改善自由活塞内燃发电机低速不稳定性的设计策略,在计算模型中进一步研究了动子(磁棒)直径、扫气箱容积、进气增压压力对换气过程的影响。研究发现:减小动子直径与缸径比、对进气增压能显著改善自由活塞内燃发电机的换气效果,而在保证提供充分混合气量基础上扫气箱容积的改变对换气效果影响不大。
刘福水姜一通张长岭王道静
关键词：自由活塞发动机扫气内燃发电机扫气箱
外开式直喷氢气喷嘴射流特性研究被引量：3
2020年
基于纹影法在定容喷射装置上进行了不同喷射压力、环境压力下的氢气射流特性试验,研究外开式喷嘴的氢气射流特性及喷射参数的变化规律。结果表明:氢气射流近场呈现锥形结构,且形成了喷射轨迹线,而射流远场逐渐发展成大尺度球形涡流结构。喷射压力增大,轴向和径向贯穿距离增大而卷吸率减小;背景压力增大,轴向和径向贯穿距离减小而卷吸率增大;射流锥角的变化与喷射压力或背景压力关系不大,但随喷射时间逐渐从80°变小并趋于22°。另外通过归一化分析发现,贯穿距离在不同边界条件下均具有较好的自相似性,自相似系数(x/y)逐渐趋于0.59左右,径向扩散性优于单孔喷嘴氢气射流。合理利用氢气射流特性可以优化直喷氢内燃机的混合气形成,为外开式喷嘴的喷射策略优化提供依据。
张策孙柏刚汪熙包凌志柴华
关键词：氢内燃机
氢内燃机循环变动特性的评价方法被引量：2
2013年
为探索适用于氢内燃机的循环变动特性评价方法,在一台2.0,L进气道喷射式(PFI)氢内燃机试验平台上,开展不同工况条件下的氢内燃机性能试验,探讨不同转速、节气门开度、点火提前角和当量燃空比条件下,缸内最高燃烧压力pmax及其对应的曲轴转角θpmax、最大压力升高率dpmax及其对应的曲轴转角θdpmax与平均指示压力(IMEP)之间的相关性.结果表明:COVIMEP是评价PFI氢内燃机循环变动特性的最佳特征参数;高速、大负荷工况下,pmax和IMEP具有较强的相关性,pmax能够在一定程度上反映氢内燃机的循环变动特性;θpmax、dpmax和θdpmax与IMEP在较大工况范围内没有相关性,因此这些参数的循环变动系数不适合作为评价氢内燃机循环变动特性的特征参数.
孙柏刚张冬生刘福水
关键词：氢内燃机特征参数
氢内燃机及整车性能试验研究被引量：4
2012年
为探索氢燃料应用于内燃机及车辆的各项性能,在一款2.0 L汽油机的基础上,重新设计发动机各系统及部件,研制出氢内燃机和样车,并进行了台架和整车试验.试验结果显示:氢内燃机功率和扭矩比同排量汽油机均下降40%左右,但最高指示热效率和有效热效率分别可达到40.4%和35.0%,NOx排放主要受混合气当量燃空比的影响.氢内燃机及整车各系统工作正常,动力性能也满足开发要求.氢内燃机汽车CO和HC排放显著降低,NOx排放仅为0.057 g/km,比国Ⅳ标准低了28.75%,具有良好的排放性能.
孙柏刚向清华刘福水
关键词：氢内燃机热效率
大功率氢内燃机增压匹配与参数优化被引量：3
2013年
氢内燃机是氢能源利用的有效方式之一,自然吸气的进气道顺序喷射式氢内燃机的功率密度比传统内燃机低,增压中冷技术是提高氢内燃机动力性能的重要手段.基于一款9.73L增压CNG发动机,针对采用氢燃料后的增压匹配难点建立了增压氢内燃机仿真模型,在此基础上完成了氢内燃机增压匹配并对压缩比和进气门开启角度进行了优化.最终的性能预测结果表明：氢内燃机最大扭矩890N·m,比增压前提升了1倍,增压后有效热效率提升7%~15%,主要排放物NOx比排放呈降低趋势;参数满足公交车辆对大功率氢内燃机的要求.
孙柏刚孟凡腾刘福水
关键词：氢内燃机增压中冷增压匹配参数优化
基于较详细机理的氢燃料内燃机排放特性研究被引量：3
2019年
基于Converge软件建立了包含简化化学反应机理的氢燃料内燃机CFD仿真模型,研究了氢燃料内燃机缸内燃烧和NO生成机理。仿真结果表明,氢燃料内燃机缸内燃烧经历了椭球型火焰稳定传播和快速湍流燃烧两个阶段。氢气的燃烧非常迅速,在快速湍流燃烧结束时OH浓度迅速降低,出现温度和NO质量峰值,其后缸内温度逐渐降低,NO质量逐步减小。最终的排放取决于高温区域的峰值温度和NO分解时间。最高温度越高NO的质量峰值越大,降温越快则NO分解越少。采用EGR能降低最高缸内温度,低转速时NO分解充分,因而NO的排放较低。
段俊法段俊法秦高林吴排霞何一鸣
关键词：氢内燃机氮氧化物燃烧过程仿真
氢内燃机汽车与传统内燃机汽车的经济性比较研究被引量：8
2014年
为研究氢内燃机汽车推广应用潜在的经济价值，对氢气的生产成本、氢内燃机汽车的改装成本、运行成本进行了调查研究，探讨了轿车和公交车改装氢内燃机后潜在的碳交易收益。研究结果表明，当前技术条件下，氢气使用成本为2～2．5元，m3与汽油轿车相比，氢内燃机轿车可节省35％左右的燃料费用：与城市单层中型柴油公交车相比，氢内燃机公交车可节省20％左右的燃料费用。在不考虑政府补贴的前提下，氢内燃机轿车运行3年的碳排放收益与运营成本节约能够抵消改装成本，氢内燃机公交车运行10年可抵消改装成本。与CNG汽车相比，氢内燃机汽车能够持续、稳定地获得可观的碳交易收益。因此，氢内燃机轿车及公交车的推广具有良好的经济效益和长远的环境效益。
孙柏刚田华宇张冬生刘福水
关键词：氢气氢内燃机
PFI氢内燃机的氢-空气混合特性被引量：8
2014年
以1台4缸进气道燃料喷射内燃机为基础,建立了包含进气管道和气缸的氢内燃机进气系统三维仿真模型。提出用混合气不均匀性系数来评价氢-空气混合状况,仿真研究了氢内燃机边界条件下的进气气流运动规律和混合过程,发现氢-空气混合状况主要取决于气流的搬运作用和扩散面积。探讨了氢气喷射相位和喷射压力对氢-空气混合速度和混合均匀性的影响,并以不均匀性系数为指标优化了PFI氢内燃机不同转速和当量比下的喷射相位与喷射压力。
段俊法刘福水孙柏刚
关键词：氢内燃机混合气形成
进气道燃料喷射氢内燃机回火机理与控制研究被引量：6
2013年
建立了包含进气道和气缸的氢内燃机三维仿真模型,研究了进气道燃料喷射氢内燃机不同转速和负荷条件下的回火机理。提出了通过优化喷氢相位,使低浓度混合气在进气门打开时首先进入气缸,降低缸内废气和热点温度,从而抑制回火的方法。仿真分析了不同转速和负荷条件下喷氢相位对进气门处混合气浓度和温度的影响,得到了最优的喷氢相位。经试验验证,优化的喷氢相位使氢内燃机能够在全工况内达到或超过混合气化学当量燃空比无回火工作。
段俊法刘福水孙柏刚
关键词：氢内燃机
热EGR氢内燃机的动力性和排放被引量：4
2016年
基于进气道燃料喷射(port fuel injection,PFI)氢内燃机试验系统,研究了带热废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)系统氢内燃机的燃烧和排放特性。试验结果表明:采用热EGR能增大氢内燃机的滞燃期和燃烧持续期,显著降低缸内最高压力和温度;EGR率增大时平均有效指示压力和循环变动的变化并不显著,对整机的功率输出和平顺工作几乎没有影响,中高负荷时需要采用很大的EGR率才能大幅度降低NOx排放,在高负荷时控制排放所需的EGR率不大,高负荷时过大的EGR率可能造成燃料经济性和动力性的大幅度下降。
段俊法刘福水孙柏刚
关键词：内燃机氢内燃机燃烧特性NOX排放
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