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为研究碳烟颗粒在柴油喷雾火焰内部的演变规律,在可视化定容弹喷雾燃烧系统中增加一种基于热泳原理的碳烟颗粒采集装置,获得了喷雾燃烧火焰内部的碳烟颗粒样本,并在高倍透射电镜下获得样本中不同尺度的碳烟形态图像。根据图像中碳烟宏观和微观形态结构特征分析了碳烟生成、聚合等演变历程。通过自行开发的图像处理程序,分析得到碳烟颗粒尺寸参数随喷射距离的变化特征。研究表明,该方法实现柴油机缸内高温高压特征环境下碳烟颗粒的采集与高倍电镜分析技术的有机结合,有效获取柴油喷雾火焰内部碳烟颗粒微观信息,为减少柴油机碳烟排放提供了重要研究手段和基础研究信息。 相似文献
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废气再循环气体成分对柴油机颗粒结构特征的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为深入了解废气再循环(EGR)对颗粒的作用机理,分析EGR中不同废气成分(N2、CO2)对颗粒微观结构的影响规律以及形成原因,采用透射电镜以及图像处理软件(Digital Micrograph)对颗粒的微观形貌以及基本碳粒子层面间距、微晶尺寸等结构特征参数进行了分析。结果表明,与通入EGR废气相比,相同EGR率下,只通入CO2时的颗粒主要呈链状结构,基本碳粒子的碳层排列无序性增加,外壳石墨晶体结构含量有所降低,内核与外壳的边界变得模糊;基本碳粒子层面间距有所增大,微晶尺寸有所降低,弯曲度最大,分形维数最小;只通入N2时的颗粒主要呈簇状结构,堆积更加明显,各基本碳粒子之间结合更加紧密,基本碳粒子内核更为明显,外壳的石墨晶体结构有所增加;基本碳粒子层面间距有所减小,微晶尺寸有所增加,弯曲度最小,分形维数最大;说明增加EGR废气成分中的CO2含量有利于提高颗粒自身的氧化能力,使微晶结构的有序性减弱,石墨化程度降低,只通入N2时的颗粒结构更为紧密,只通入CO2时的颗粒结构较为疏松。 相似文献
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开展了低热值气体燃料掺烧氢气的实验研究。搭建了定容燃烧弹实验系统,分析了不同初始条件下低热值气体掺氢燃料的火焰层流燃烧速度的变化趋势。实验结果表明,增加初始压力会降低火焰的层流燃烧速度;增加初始温度会提高火焰的层流燃烧速度;掺氢比的增加会提高火焰的层流燃烧速度,但增加了火焰的不稳定性;当量比对火焰层流燃烧速度的影响比较复杂,一般浓混合气燃烧速度大于稀混合气。本文的研究为低热值气体燃料掺氢发动机的设计和开发提供实验依据。 相似文献
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柴油/甲醇燃烧微粒热解化学反应参数研究 总被引：2，自引：0，他引：2
应用热重/差热同步分析仪,在氧气氛围下对柴油/甲醇(M0/5/15)燃烧微粒进行了热解过程试验,得到了微粒的失重曲线和燃烧速率曲线。根据试验数据分析了微粒的热解过程、着火温度和燃尽特性指数,并计算了微粒的热解动力学参数。结果表明,随着甲醇掺混比的增大,微粒中挥发组分的质量减少,第1温度区间的热解速率峰值减小,固定碳颗粒的质量增加,第2温度区间的热解速率峰值增大;微粒的反应活化能降低,热解性能增强;微粒的着火温度降低,燃烧特性指数和燃尽特性指数上升,微粒的燃烧效率提高。 相似文献
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《排灌机械工程学报》2017,(11)
为研究不同浓度增氧灌溉水在灌溉系统中的衰变规律,设计4个氧气浓度,CK为常规井水不充气增氧、O_2(21%)为空气充气增氧、O_2(30%)为氧气浓度30%进行充气增氧和O2(50%)为氧气浓度50%进行充气增氧,通过微纳米气泡发生装置对灌溉水进行增氧,制备不同溶解氧浓度的灌溉水,进行加压注入灌溉系统中,研究增氧灌溉水在灌溉系统中的衰变规律.研究表明:随着充氧浓度的增加可以显著提高灌溉水溶解氧浓度,管道水溶解氧浓度随着距离的增加呈递减趋势,并随着灌溉水溶解氧浓度的增加衰减速率增加;滴头流量为1.38 L/h比3.20L/h的灌溉水溶解氧浓度低,并随着溶解氧浓度增加和滴灌带距离的延长这种降低趋势有所增加.综上表明:灌溉水在加压灌溉系统中溶解氧浓度都会降低,并且随着距离和时间的增加灌溉水溶解氧会逐渐降低,高溶解氧浓度的灌溉水溶解氧浓度降低幅度大于低溶解氧浓度的灌溉水,在管道系统和滴灌带中表现出相同的趋势;滴灌带滴头流量不同,对灌溉水溶解氧浓度影响不同,滴头流量为1.38 L/h比3.20 L/h灌溉水溶解氧浓度降低得多. 相似文献
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针对催化型微粒捕集器被动再生反应机理的问题,采用试验和仿真研究了NO_2扩散作用对壁面和碳烟层再生产生的影响。由于壁面层产生NO_2,饼层消耗NO_2,形成的浓度梯度作为驱动力产生反向扩散扩用,在多孔介质中发生孔扩散及努森扩散,NO_2多次参与了碳烟的被动再生反应。研究结果反映考虑扩散作用的被动再生模型与试验值相比,再生模型反应压降偏差可控制在7.0%以内,NO_2偏差小于7.3%。NO_2扩散作用随入口温度的升高更加明显,载体入口气体温度增加100℃时的NO_2增加率约为增加50℃时NO_2增加率的1.90~1.95倍。425℃时,z/L=0.9,H=0.182 9 mm处NO_2浓度最高,NO_2质量分数最高为5.69×10-4。分析碳烟再生过程发现,排气温度提升增强了NO_2扩散作用,进而促进了颗粒物再生。425℃条件下,1 000 s内完成了55.94%的碳烟再生,深床层完成了80.53%,总再生量是325℃条件下的3.68倍。NO_2扩散作用有效提升了载体的被动再生能力,延长了主动再生周期,改善了载体耐久性能。 相似文献
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拖拉机排放是指从废气中排出的CO(一氧化碳)、HC、NOx(碳氢化合物和氮氧化物)、PM(微粒、碳烟)等有害气体,它们都是发动机在燃烧作功过程中产生的有害气体。这些有害气体产生的原因各异,CO是燃油氧化不完全的中间产物,当氧气不充足时会产生CO,混合气浓度大及混合气不均匀都会使排气中的CO增加。HC是燃料中未燃烧的物质,由于混 相似文献
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《中国农机化学报》2016,(6)
在正庚烷、癸酸甲酯机理的基础上,构筑包含多环芳香烃(PAHs)生成过程的两种机理,通过与实验数据的对比验证机理的有效性,考察燃料特性、当量比、初始温度、初始压力对多环芳香烃生成过程的影响。研究结果表明,两种新机理计算得到的中间自由基、着火延时、主产物浓度分布与实验数据吻合良好,可以用来模拟燃料的点火燃烧过程;正庚烷和癸酸甲酯火焰中的多环芳香烃浓度在温度升高率最大时达到最高值,多环芳香烃各组分达到峰值浓度所需的反应时间随初始温度的增大而减小;多环芳香烃各组分峰值浓度均随当量比的减小而降低;随初始压力的增大,多环芳香烃各组分峰值浓度出现的时刻略有提前;与癸酸甲酯相比,正庚烷燃烧过程中更易产生多环芳香烃。 相似文献
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对W ang和Frenklach提出的乙炔和乙烯燃烧详细化学反应机理(包含99种组分,527个反应)进行敏感性分析,提取其中影响PAH生成的重要反应,加入到天津大学内燃机国家重点实验室提出的正庚烷燃烧简化机理(SKLE)中,创建了一个新的包含PAH的正庚烷燃烧简化机理(包含65种组分,79个反应)。模拟结果与美国Curran H.J等人提出的正庚烷燃烧详细反应机理(包含544种组分,2 446个反应)吻合得很好。表明新机理能精确的反映正庚烷的燃烧特性,同时为预测PAH的生成提供参考依据。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2016,(12)
运用一维数值分析软件AVL Boost建立了柴油机微粒捕集器(DPF)仿真模型,对其再生过程进行了仿真研究。研究了再生时载体温度和载体内部碳烟密度等随时间的变化情况;分析了再生时不同排气温度、温升速率和氧气浓度等因素对再生DPF最高温度、碳烟氧化速率和DPF最高温度梯度的影响。研究表明,再生时载体最高温度发生在DPF出口端中心处,且碳烟氧化速率沿DPF轴向加快;排气温度和排气氧含量越高、温升速率越大,再生时载体的最高温度和温度梯度越大,同时碳烟氧化速率越快。从DPF的安全性和燃油经济性考虑,应该选择合理的再生条件参数。 相似文献
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采用正庚烷和癸酸甲酯化学动力学组合机理,利用CHEMKIN-PRO均质零维反应器模型对生物柴油滞燃特性进行模拟计算与分析。结果表明:随着初始温度和压力的上升,着火延迟时间迅速减小,在750~900K之间出现了明显的负温度系数现象;生物柴油体积分数的增加,使得OH自由基的浓度峰值上升并且提前出现,诱导火焰提前产生,导致着火延迟时间缩短;脂肪族链上C=C双键使得附近C-H键能变弱,促使过氧基的异构化反应减少,抑制了低温链分支反应;C=C双键数量越多及C=C双键越靠近脂肪族链中心位置,对低温活性的抑制作用越大,着火延迟时间越长。 相似文献
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为了减少生物质湿解过程的排放和水的消耗,以麦秆为原料,麦秆湿解水溶液为溶剂,在高温高压反应釜中,进行了反应温度为220℃,停留时间为120 min条件下的水循环湿解实验研究,并结合X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和热重分析仪的检测分析结果对使用循环水作为溶剂时的麦秆湿解固体产物的微晶结构、化学组成和热稳定性进行了深入分析。研究发现,随水循环次数的增加,固体产物产率和固碳率逐渐增加,同使用新鲜水的麦秆湿解实验相比较,水循环第6次时,固体产物产率和固碳率分别增加至78.7%和92.4%;麦秆湿解固体的有序化程度亦随水循环次数的增加而增加,微晶结构接近于石墨化的程度逐渐提高,有机官能团和脂肪族结构逐渐减少,芳香化和炭化程度逐渐提高;热重分析表明,麦秆湿解固体热稳定性较好,并随水循环次数的增加,热稳定性逐渐增强。麦秆湿解反应水溶液循环利用有益于固体目标产物的生成,并可改善产物的理化特性。 相似文献