极端环境下高功率密度柴油机低温着火机理和附壁燃烧特性研究
结题报告
批准号:
51976012
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
何旭
依托单位:
学科分类:
燃烧学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
何旭
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中文摘要
高功率密度柴油机在极端低温条件下的冷起动过程中面临着火不稳定、活塞烧蚀、排放恶化等挑战,其喷雾着火和附壁燃烧特性是影响起动性能的关键,因此急需开展相关研究,揭示不同关键因素对其作用机制,为燃烧系统优化和控制策略制定提供参考依据。本项目在高温高压流动燃烧弹和蓝宝石光学发动机上,采用可视化测试技术结合详细化学反应动力学耦合三维仿真,研究低温着火动态影响过程因素和临界条件,解析多参量场协同作用对低温条件下混合气输运和着火过程影响的作用机制,考察燃烧室壁面油膜沉积规律和附壁扩散燃烧特性,在此基础上,提出极端环境下低温冷起动稳定着火控制策略和以提高可靠性、降低排放为目的的可控附壁扩散燃烧方法。其研究不仅对国防事业具有重要意义,同时对民用高功率密度柴油机性能提升具有重要实际工程应用价值。
英文摘要
High-power density diesel engines face instable ignition, piston ablation and poor emissions under extreme low-temperature conditions in the cold start process. The characteristics of diesel spray, ignition and combustion on the wall are the vital factors to cold start. Therefore, it is imperative to carry out relevant studies to gain insights into the mechanism of different key factors and develop essential support for combustion system optimization and control strategy. In this proposed project, factors affecting the low-temperature ignition dynamics and critical conditions are investigated in a high-temperature, high-pressure, and flowing combustion chamber and a sapphire optical engine by optical diagnostics and detailed chemical reaction kinetics coupled with three-dimensional numerical simulation. The mechanisms of multi-parameter synergy on the mixture transport and ignition processes under extremely low temperature conditions and the characteristics of film deposition and diffusion combustion near the wall are also systematically investigated. Based on the findings of this research, the stable ignition control strategy under low-temperature conditions is proposed and a new controllable wall-attachment diffusion combustion method aiming at improving the reliability and reducing the engine emission signature is recommended. The research is not only of great significance to the national defense industry but also has important practical engineering application value for the performance improvement of high-power density diesel engines.
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DOI:10.15918/j.tbit1001-0645.2022.182
发表时间:2023
期刊:北京理工大学学报
影响因子:--
作者:颜杰;张卫正;殷勇;何旭;苏帅;靳爽;许锴
通讯作者:许锴
DOI:10.11729/syltlx20200003
发表时间:2020
期刊:实验流体力学
影响因子:--
作者:何旭;伍岳;马骁;李雁飞;齐运亮;刘泽昌;徐一凡;周扬;李熊伟;刘聪;冯海涛;刘福水
通讯作者:刘福水
DOI:--
发表时间:2023
期刊:北京理工大学学报
影响因子:--
作者:何旭;徐雨轩;许锴;刘泽昌;向祺;张朝;魏巍
通讯作者:魏巍
DOI:10.1016/j.fuel.2020.117120
发表时间:2020-05
期刊:Fuel
影响因子:7.4
作者:Xu He;Haitao Feng;Zechang Liu;Hongnan Wang;Xiongwei Li;Fanming Zeng;Fengshan Liu;Fushui Liu
通讯作者:Xu He;Haitao Feng;Zechang Liu;Hongnan Wang;Xiongwei Li;Fanming Zeng;Fengshan Liu;Fushui Liu
DOI:10.1016/j.fuel.2019.116683
发表时间:2020-03
期刊:Fuel
影响因子:7.4
作者:Xu He;Liu Yankai;Cong Liu;Magnus Sjöberg;D. Vuilleumier;Fushui Liu;Q. Yang
通讯作者:Xu He;Liu Yankai;Cong Liu;Magnus Sjöberg;D. Vuilleumier;Fushui Liu;Q. Yang
氨/柴油直喷双燃料发动机液氨闪沸喷雾机理和着火燃烧特性研究
  • 批准号:
    52376092
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    何旭
  • 依托单位:
高强化燃烧条件下超临界燃料射流混合机理和燃烧特性研究
  • 批准号:
    51476011
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    84.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    何旭
  • 依托单位:
国内基金
海外基金