乙醇燃料改质对HCCI燃烧特性的影响

为研究乙醇经过改质后,改质气浓度和改质气进入气缸相位对乙醇HCCI燃烧特性的影响,以一台改造的实验发动机上为模型,用CHEMKIN4．0软件进行模拟。模拟结果表明,乙醇经过改质后,改质气的主要组分为H2、CO、H2O和OH基;随着改质气浓度的增加,缸内压力升高,燃烧始点提前,缸内最高压力升高;随着改质气进入气缸相位逐渐接近上止点,HCCI燃烧始点逐渐推后,缸内的最高压力出现变化,改质气在上止点前14°CA进入气缸,缸内最高压力减小,改质气在上止点前12°CA进入气缸,缸内压力达到最大,随着改质气进入气缸相位逐渐减小,缸内最高压力逐渐减小。因此,在上止点前12°CA进入气缸是较优的相位。     

扫气式预燃室射流点火燃烧特性的实验研究

低碳燃烧概念的出现使得内燃机节能减排势在必行.废气再循环稀释燃烧作为一种提高热效率、降低排放的技术手段,有很大的应用价值.本文针对废气稀释下燃烧不稳定问题,提出一种扫气式TJI装置.基于可视化定容燃烧弹研究了火花塞点火SI、被动式TJI和扫气式TJI在不同CO2浓度下的射流及火焰发展过程.研究发现TJI能够形成较强的湍流燃烧,相较于SI有更快的燃烧速率.随着二氧化碳浓度的升高,火焰传播速度下降. TJI的射流出现时刻大幅推迟、射流强度逐渐降低,主燃室燃烧速率下降.通过对预燃室进行主动扫气可以改善预燃室内混合气状态,使得预燃室混合气在点火后燃烧速度加快,且射流强度不受二氧化碳浓度的影响,从而加快主燃室内的燃烧,拓展二氧化碳掺混极限.预燃室内当量比为1时射流强度最大.扫气模式下,二次扫气能更彻底地改善预燃室内混合气状态.相较于一次扫气更能提高射流强度,从而加快主燃室内燃烧.采用二次扫气策略可以提升主燃室稳定燃烧二氧化碳浓度极限至30%.     

多孔介质发动机压燃着火的数值研究

多孔介质发动机能够实现发动机内的均质和稳定燃烧．为加深对多孔介质发动机特性的了解,用改进的KIVA-3V对一种形式的多孔介质发动机燃用气体燃料的工作过程进行了模拟,并讨论了多孔介质初始温度和多孔介质结构及燃料喷射时刻对多孔介质发动机实现压燃着火的影响．针对Zhdanok等人的甲烷预．空气预混合气过滤燃烧的实验,用改进的KIVA-3V进行了数值计算以检验模型的合理性,燃烧波的计算结果与实验结果吻合得很好．计算结果表明在压缩比一定时,多孔介质初始温度是决定多孔介质发动机能否压燃着火的重要因素;改变多孔介质的结构会影响多孔介质内气固两相的换热和多孔介质的弥散作用,多孔介质孔隙大小是影响多孔介质发动机压燃着火的主要因素;在上止点附近起喷燃料不能实现多孔介质发动机的压燃着火．     

多孔泡沫陶瓷材料内甲烷富燃制氢过程的数值研究

采用一维两相体积平均模型和详细的甲烷化学反应机理GRI3.0,对泡沫陶瓷多孔介质内充分发展的富燃及超富燃甲烷重整制氢过程进行准稳态数值模拟,考察燃烧波波速、进口气流速度及当量比三者之间的关系,分析它们对多孔介质内的温度和组分分布以及对氢气产率、甲烷转化率、氢气选择性和CO选择性的影响.结果表明,燃烧波波速随当量比和进口气流速度的增大而增大;当量比为2－3及燃烧波波速大于0.4mm/s时,氢气产率达50%以上,并随燃烧波波速的增加而增大;当量比大于2时,氢气选择性在50%以上;当量比为1.8－2及燃烧波波速大于0.4mm/s时,CO选择性在80%以上.     

生物质与城市生活垃圾混烧对焚烧厂运行影响的研究

目前我国部分已建成运行的垃圾焚烧厂存在垃圾量不足、热值偏低问题。通过掺烧生物质既可增加入炉燃料量,又可提高入炉燃料热值,但是混烧后必然对锅炉运行状况和污染物排放产生影响。为此,建立了生物质和城市生活垃圾混烧实验系统,分别测试了竹餍、油菜杆与城市生活垃圾混烧对焚烧炉效率、炉膛温度和污染物排放值的影响。结暴表鹋：与单独焚烧垃圾相比混烧后焚烧炉效率分别由69．7％增加至76．1％争76．4％,炉膛温度分剐由834％增加至923℃和947℃,粉尘和S02的排放值降低,HCl的排放值升高;在竹屑、油菜杆质量百分含量分别为15％、13％时,焚烧炉迭额定运行工况。     

基于ADAMS／VIBRATION的采煤机截割部振动特性研究

建立了采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机的振动模型;利用ADAMS／VIBRATION模块对其振动特性开展了研究;确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率,发现截割部电机对系统振动的影响较大;并找出了截割部高速端惰轮轴处轴承失效的主要原因;为有效地抑制采煤机截割部的振动和对其进行局部结构优化提供了理论依据,对全面掌握截割部系统的动态性能具有重要价值。     

不同体系中甲烷水合物储气特性实验研究

为了研究不同体系甲烷水合物的储气特性,利用自行设计的小型水舍物合成装置,分别合成了一系列不同体系下的甲烷水合物（包括不同压力下的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液-甲烷体系、粉末冰-甲烷体系以及粉末冰-不同粒度砂-甲烷体系）;并采用真空容积法分别测定了三种不同体系条件下水合物样品的储气量;结合水合物生成动力学知识,探讨了不同反应时间、压力和环境介质对形成笼状结构水合物储气量的影响。结果表明,在SDS-水-甲烷体系中,相同的反应时间内,随着体系甲烷初始压力的增大,水合物储气量逐渐增大;冰粉-甲烷体系中,合成方式（静止或振摇）较初始压力对储气量影响更大;冰粉-沉积物-甲烷体系中。甲烷水合物储气量与沉积物粒度的变化无明显关系。     

硬岩掘进机振动特性研究

基于Pro／E、MATLAB、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了掘进机截割部刚柔耦合虚拟样机的振动模型。施加外部激励,利用ADAMS／VIBRATION模块对其振动特性开展了研究,确定出回转台在截割硬岩载荷激励作用下的响应,得出对系统整体性能不利的模态振型和频率;并与减速机构转动频率进行比较,为掘进机截割部的振动提供了理论依据,对全面掌握截割部系统的动态性能具有重要价值。     

喷油量自动测量装置的研究

基于ATmega128单片机和差动变压器式（LVDT）位移传感器,运用位移法的工作原理,设计了高精度柱塞油缸量油系统。在设计之前,对柱塞油缸进行了精度分析。并在喷油泵试验台上进行了对比试验,结果表明该测量系统精确、可靠。     

三家子矿6-2煤层瓦斯地质规律研究

通过对南票三家子煤矿瓦斯地质资料的分析,并结合煤层瓦斯含量的现场测定和实验室测试,探讨了断层、构造凹地、煤层围岩、含煤岩系沉积环境以及岩浆侵入等地质因素对6-2煤层瓦斯赋存、分布的影响;夯析了各因素与瓦斯含量的关系,即断层、岩浆侵入破坏了煤体的结构,构造凹地引起的压性应力导致6-2煤层区域性渗透率下降,这些因素对瓦斯的逸散均起了阻碍的作用,因此是影响瓦斯赋存的主控因素。绘制出瓦斯含量等值线图,进而为采掘布置和瓦斯防治工作提供了理论依据。     

壳体辐射物性参数对平流层飞艇热特性影响的研究

建立了飞艇的传热数学模型,包括热平衡方程,太阳直射辐射、天空散射辐射、地面反射辐射、大气长波辐射、地球长波辐射、对流换热,以及飞艇内表面之间的辐射换热等。在此基础上,对平流层飞艇悬浮过程中壳体和浮升气体的温度变化进行了数值模拟,得到定点悬浮过程中平流层飞艇壳体的三维温度分布和飞艇浮升气体昼夜变化规律,重点分析了壳体辐射物性（太阳吸收率和发射率）对浮升气体温度昼夜变化和飞艇壳体温度分布非均匀性的影响,从而便于计算和分析由热问题引起的壳体应力,为飞艇壳体的选择和设计提供依据。     

超声速气流中喷射角度对射流混合特性的影响研究

本文采用AUSMPW格式,求解全NS方程加SST双方程湍流模型,研究了超音速气流中横向喷射的流场.数值模拟给出了流场中由于射流喷射引起的附面层分离、马赫盘等现象,计算结果的壁面压力分布和试验结果吻合较好.在此基础上重点分析了喷射压力和喷射角度对燃料混合特性的影响.     

大型客机座舱快速制冷／加温计算方法研究

以某大型客机座舱为例,取座舱空气为控制对象,在考虑舱壁、座椅及设备热容的基础上,通过建立座舱传热控制方程,对地面停机工况时极热／板冷条件下的座舱快速制冷／加温过程进行了计算研究,并分析了供气温度、供气流量和附加干扰等因素的影响。研究工作对于大型客机环境控制系统初步方案的选择、优化设计具有参考价值。     

泡沫铝／环氧树脂复合材料压缩力学行为的仿真分析

根据所制备的开孔泡沫铝／环氧树脂复舍材料的结构特点,对其材料结构进行了合理的简化。在此基础上采用ANSYS／KS—DYNA软件对该材料的压缩力学行为进行有限元仿真分析;得出了该材料在压缩过程中的变形和失效过程以及应力-应变关系随其结构参数（泡沫铝孔径、泡沫铝相等密度）及应变率的变化规律。如上规律与已有文献的物理实验研究结果相一致,从而证明了该仿真方法的合理可行性,为泡沫铝孔洞填充复合材料的性能研究提供了一种新方法。