混合气形成

摘要： 基于实验验证的三维动态数值计算模型,研究了柴油转子发动机的分层燃烧特性,获得了喷油角度对缸内混合气运动、燃烧和排放特性的影响。结果表明:增大喷油角度,混合气整体向燃烧室的后部转移;引燃时刻,燃料集中在点火腔周边且呈现前浓后稀的分层规律。结合转子发动机独特的火焰向前传播特性,在浓度适中的条件下,较多的燃料集中燃烧室后部且靠近点火腔是较理想的方案。增大喷油角度,缸内的混合气燃烧速率加快,燃烧压力和压力峰值(P_(max))增大。采用较大的喷油角度,发动机的燃烧性能和动力性能得到提升,但是碳烟(soot)和二氧化碳(CO_(2))有一定增加。

摘要： 针对船用天然气发动机预燃室内的混合气形成及射流点火特性进行了研究。基于试验标定和验证的喷雾燃烧模型,对预燃室内的柴油雾化–混合–着火过程进行了仿真计算,获得了混合气形成对点火射流特性的影响规律。结果表明,在同时考虑预燃室内燃油湿壁量与雾化质量时,存在一个最佳喷射压力匹配区间,且在相同喷射压力下采用两段喷射可以减少预燃室的燃油湿壁量;增大预燃室内混合气浓度分层并缩短初始着火点与射流孔的距离,可减小燃料损失,增长放热持续期,提高点火能力。

摘要： 1国Ⅵ柴油车排放法规简介柴油车排放的主要有害污染物及其危害如图1所示,其中柴油机的富氧燃烧和混合气形成的不均匀性,导致柴油车氮氧化合物(NOx)和颗粒物(PM)的排放量较汽油机大得多。我国从2000年开始执行车用柴油机排放标准,到2019年已经开始实施国Ⅵ排放标准。2018年6月,生态环境部发布了堪称世界上最严的排放标准——《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB 17691—2018)(以下简称国Ⅵ排放标准,图2),并且明确规定了该标准的实施时间(表1),自规定实施之日起,凡不满足相应阶段要求的新车不得生产、进口、销售和注册登记,不满足相应阶段排放要求的新发动机不得生产、进口、销售和投入使用。

摘要： 1引言柴油车经常发现发动机冒白烟现象,影响发动机的动力性能和经济性能并直接污染环境。本文以WD615系列发动机为例,结合自己检修经验,对柴油发动机冒白烟产生的因素、具体原因、如何检测、判断与修复,进行全面、深入地探讨。2柴油发动机冒白烟成因及危害柴油发动机冒白烟成因:柴油发动机由于环境温度低、工作过程中介质遇有水分、燃烧室中混合气形成不良、燃油雾化不良等因素,燃烧后形成水蒸汽或油蒸汽排出而呈冒白烟现象。

摘要： 利用数值模拟的方法,研究了喷孔直径 、喷射脉宽和喷射提前角对单喷孔CNG缸内直喷的可燃混合气形成和浓混合气区域中心变化过程的影响,并利用纹影法对比了试验与仿真计算射流长度和宽度,验证了计算模型.结果表明,喷孔直径过小,浓区中心较偏向于燃烧室壁面,可燃混合气在涡旋受挤压后形成速度快;喷孔直径过大,涡旋受挤压后气体动能低,浓区中心靠近燃烧室壁面,缸内混合气形成较差;喷射脉宽增加,可燃混合气形成速度与总量增加,浓区中心靠近燃烧室壁面;当喷射脉宽过长,射流形态发生变化,影响了可燃混合气的形成;喷射提前角越小,涡旋受挤压后气体动能越大,可燃混合气生成速度越快,但可燃混合气受混合时间的影响,并且,浓区中心易受涡旋气体运动的影响;合理优化喷孔直径 、喷射脉宽 、喷射提前角均有利于获得均质混合气,但优化喷射脉宽和喷射提前角更有利于均质混合气的增加.

摘要： 为研究高原环境对对置活塞对置气缸(OPOC)二冲程柴油机性能的影响,采用三维数值仿真的方法对不同海拔条件下OPOC二冲程柴油机燃烧过程进行研究.通过混合气特征参数定量分析高原环境对OPOC二冲程柴油机缸内油气混合过程的影响.通过对燃烧特征参数的分析,研究高原环境对OPOC二冲程柴油机燃烧过程的影响以及对OPOC二冲程柴油机性能的影响.结果表明:高原环境下,OPOC二冲程柴油机缸内平均压力下降,平均温度升高,燃烧过程恶化,燃油消耗率增加,Soot排放显著增加,而NOx排放下降不明显.

摘要： 燃油喷射压力对混合气形成有直接影响,提高喷射压力可进一步降低直喷汽油机微粒排放.使用STAR-CD软件分别建立定容弹和发动机缸内喷雾计算模型,利用喷雾特性可视化试验进行喷雾模型有效性验证,其后分析了燃油喷射压力对喷雾贯穿距 、索特平均直径等基本特性参数的影响,研究了燃油喷射压力对缸内混合气形成的影响.结果表明提高燃油喷射压力可有效促进燃油的雾化蒸发,加快混合气形成,提高混合气分布均匀性.

摘要： 采用数值模拟的方法,研究了天然气缸内直喷自由射流、撞壁射流以及涡旋结构在直口、缩口和敞口3种燃烧室形状中的形成过程,并在此基础上设计了适用天然气缸内直喷混合气形成的新型燃烧室.结果表明:采用较小的喷射夹角可以改善射流撞壁过程,提高混合气形成质量;喷射夹角为80°时,缩口燃烧室中,附壁射流脱壁后涡旋结构中燃料不易扩散,天然气混合速度较低,直口燃烧室和敞口燃烧室天然气混合速度接近.3种燃烧室形状中天然气射流混合过程会经历3个重要转折点:自由射流撞壁、附壁射流脱壁以及涡旋结构生长和扭曲阶段,其中在涡旋结构生长和扭曲阶段气体燃料与空气快速混合.最后,根据天然气射流在缸内混合过程设计出脱壁型燃烧室(SACC),大大增加形成可燃混合气的燃料比例,并能提高混合气的均匀度.

摘要： A simulation computation model of GDI engine was established by using Ansys Fluent 3D Simulation software to calculate the effect of variable valve lift coupled with different injection strategies on in-cylinder flow and mixture formation.The results showed that the low valve lift condition improved in-cylinder turbulent motion intensity, fuel evaporation, wall wetting and mixture quality at ignition timing more than the high valve lift condition did.In the low valve lift condition, two stage injection shortened mixing time of fuel and air and the seriously-delayed second injection would worsen mixture quality and wall wetting.When the second injection delayed, wall wetting and mixture quality deteriorated gradually.In the high valve lift condition, two stage injection improved mixture homogeneity.When the second injection delayed, the mass of fuel evaporation increased, wall wetting became serious and so mixture quality improved.For the low valve lift condition, the two stage injection strategy in which the second injection timing was 470°CA and the injection mass ratio of two injection was 7∶3 had a good effect on fuel evaporation, wall wetting and in-cylinder mixture quality at ignition timing, and was the most reasonable solution.%利用三维仿真软件Ansys Fluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型,就变气门升程耦合不同喷油策略对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算.结果表明,与大气门升程工况相比,小气门升程工况的缸内湍流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况以及点火时刻混合气质量都明显改善;在小气门升程工况,采用两段喷油会缩短油气混合时间,过度推迟二次喷油时刻会恶化混合气质量和燃油湿壁情况;在大气门升程工况,两段喷油会改善混合气均匀性,随着二次喷油时刻推迟,燃油蒸发量增加,湿壁情况加剧,混合气质量得到改善;小气门升程工况下采用二次喷油时刻为470°曲轴转角,前后两次喷油量比例为7∶3的两段喷油方案在燃油蒸发和湿壁以及点火时刻缸内混合气质量这几个方面的效果都很好,是最合理的方案.

摘要： 燃油喷雾雾化、碰壁及混合气形成过程是影响缸内直喷汽油机(GDI)颗粒物排放的重要因素.目前对于GDI喷雾的研究大多是基于常温燃油在不同背景环境的条件下而开展的,而针对非闪沸条件下燃油温度本身对喷雾及混合气形成过程影响的报道还相对较少.本文采用数值模拟方法,首先建立了喷雾及发动机模型并进行了实验标定,进而研究了不同油温对缸内直喷汽油机喷雾及混合气形成过程的影响.研究表明,高油温会导致喷雾形变并向中心轴线偏转,同时可以减少碰壁油膜量并促进喷雾的蒸发与混合气的形成.

摘要： 采用计算流体力学软件CONVERGE对进气道喷射汽油机-7°C冷起动时前3个循环进行可燃混合气形成的数值计算，研究了喷油量、喷油时刻、喷油位置、燃油温度以及两次喷射对混合气形成的影响规律。结果表明：随着喷油量的增加，缸内当量比呈线性上升，但过高油量抑制燃油蒸发。在闭阀喷射时，过早喷油会使燃油蒸发率下降，喷油位置在进气阀背面其燃油蒸发率大于进气道底面。在开阀喷射时，混合气形成不均匀，指向气阀内侧时缸内附壁油膜最少，当量比最高。燃油温度过高对油膜蒸发有抑制作用。两次喷射相对于单次喷射会提高缸内当量比并减少附壁油膜。

摘要： 提出了点火室式直喷(DISC：Direct-Injection Sub-Chamber)汽油机的概念，介绍了其中一种实施方案的工作过程。使用与点火室对称面具有相同截面形状的二维碰撞块进行了激光吸收散射法的实验，研究了喷射压力、环境条件、碰撞角度以及点火室深度对点火室内混合气形成过程的影响。在与实验相同的条件下，进行了碰撞喷雾的数值模拟，并使用实验数据对数值模拟中采用的碰撞模型进行了评价。实验结果表明：过大的碰撞角度会阻碍喷雾汽化过程；提高喷射压力可以加快喷雾汽化速度；早喷射不适于点火室式直喷汽油机燃烧系统；浅的点火室可以拖后喷射开始时刻，但会增大火花塞结炭的可能。计算结果与实验结果对比表明：现有的碰撞模型均不能在各个方面都与实验结果相吻合。

摘要： 由于氢气与汽油相比具有点火能量低、着火范围广和燃烧速度快的特点，则氢内燃机极易发生进气管回火现象，严重影响了它的正常工作。为了从混合气形成的层面研究氢内燃机的进气管回火机理，以某型进气管喷射式氢内燃机为例，在喷氢系统结构不变的条件下，应用cFD仿真方法研究了不同转速和当量比下喷射参数对混合气形成的影响，并验证了仿真结果的可信性。为了减少回火，得出转速和当量比一定时氢内燃机有确定的喷氢关闭角，且它受喷氢压力的影响较小。由于过高的喷氢压力会使氢内燃机的功率下降，而过低的喷氢压力又会导致高速高负荷时进气门开启以前喷氢，增加回火的危险性和各缸进气的不均匀性，则可得出氢内燃机存在一最佳的喷氢压力。

摘要： 进气道喷射(PFI)汽油机混合气形成对动力性、经济性和冷起动排放性能有重要影响.本文在验证油膜蒸发模型和喷雾蒸发模型的基础上,建立了实际发动机进气系统的流动和喷雾模型,对混合气形成过程进行三维模拟,并对喷油时刻进行了研究.模拟结果表明,进气门关时喷油(CVI)方案比进气门开时喷油(OVI)方案缸内混合气浓度更均匀,对降低冷起动未燃HC排放有利.OVI方案喷向近外45°方向可以获得较均匀的混合气;CVI方案中喷向气道壁比喷向气阀背更有利于形成均匀混合气,并可以提高进气量.研究工作为深入了解PFI汽油机喷雾碰壁过程,优化其混合气形成过程,进行进气道喷射系统的优化设计提供依据.

摘要： 进气道喷射(PFI)汽油机混合气形成对动力性、经济性和冷起动排放性能有重要影响.本文在验证油膜蒸发模型和喷雾蒸发模型的基础上,建立了实际发动机进气系统的流动和喷雾模型,对混合气形成过程进行三维模拟,并对喷油时刻进行了研究.模拟结果表明,进气门关时喷油(CVI)方案比进气门开时喷油(OVI)方案缸内混合气浓度更均匀,对降低冷起动未燃HC排放有利.OVI方案喷向近外45°方向可以获得较均匀的混合气;CVI方案中喷向气道壁比喷向气阀背更有利于形成均匀混合气,并可以提高进气量.研究工作为深入了解PFI汽油机喷雾碰壁过程,优化其混合气形成过程,进行进气道喷射系统的优化设计提供依据.

摘要： 基于自行研制的实验装置,用片状激光诱导荧光法(PLIF)对普通商用柴油喷雾的撞壁混合过程进行了实验研究,并用CFD数值分析软件对其进行了模拟计算,二者结果基本吻合.平板和实际燃烧室的实验及计算结果均表明,撞壁射流在遇到BUMP后会剥离壁面,形成二次空间射流,扩大撞壁射流与空气的空间混合体积及混合速率,出现与周围空气迅速混合的闪混现象,减少壁面燃油堆积量.计算结果还表明,BUMP的存在改变了缸内气流运动的流场结构,BUMP附近旋向相反的"双涡结构"极大地增强了二次空间射流对周围空气的卷吸,促进了燃油与空气的混合,是BUMP燃烧室稀混合气形成及稀扩散燃烧的关键所在.

摘要： 用CFD三维数值分析软件对BUMP燃烧室内柴油喷雾的撞壁混合过程进行了模拟计算,并与用PLIF法取得的试验结果进行了对比,二者基本吻合.试验和模拟计算结果均表明,撞壁射流在遇到BUMP后会剥离燃烧室壁面,形成二次空间射流,扩大撞壁射流与空气的空间混合体积及混合速率,出现与周围空气迅速混合的闪混现象,燃烧室壁面燃油堆积量下降.计算结果还表明,BUMP的位置、高度、形状和角度不同对形成二次空间射流及稀混合气的作用也不相同,在实际应用中应对其进行优化和合理匹配.

摘要： 该文介绍一种头部带档块的轴针式喷油嘴在涡流室式柴油机上的应用。该喷嘴的特点是喷孔喷出的燃油直接撞击的档块上，油束经档块撞击被改变了方向同时也由此而产生油滴的二次雾化，从而达到既加喷束与空气的接触面积，同时又限制了燃油喷进燃烧室中心的目的。发动朵的台架试验表明，采用这种喷油嘴后，可以显著地改善原机的经济性和排放品质。在柴油机的标定工况下，比油耗和排气烟度分别降低约４℅和３０℅。这种混合气形成方法为坦步提高柴油机的性是供一个新的途径。

摘要： 本发明提供一种富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度控制方法及其控制装置，方法是：1)燃用富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度的控制满足：①在发动机所有工作工况范围内1.0≤λ≤1.5，实现可燃混合气稀薄燃烧；②发动机在常用工况40%～80%负荷时，1.2≤λ≤1.5；2)富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度采用“量调节”与“质调节”相结合的方法。即发动机在某一转速下，空负荷时，过量空气系数λ＝1.0～1.03；随着负荷的增大，富氢混合气浓度逐渐变稀，至70%～80%负荷中对应的一个值时，混合气浓度达到最稀，1.35≤λ≤1.5；当负荷继续增大到100%过程中，混合气浓度快速地由最稀变浓，至100%负荷时λ＝1.0～1.02。可燃混合气浓度控制装置可用蝶型加浓阀与差动传动机构或锥型加浓阀及其凸轮驱动机构。

摘要： 本申请的实施例涉及混合气分离系统以及混合气分离方法，其包括：气体流通管路、第一吸附床、第二吸附床、第三吸附床以及多个开关阀，多个开关阀被设置成使得混合气进入到系统后，第一吸附床、第二吸附床、第三吸附床中的两个对混合气进行吸附，剩余一个吸附床解吸，解吸气体由所述气体流通管路的解吸气体出口排出系统。通过本申请的系统，可以降低吸附床中的合金粉末的使用量，提高了粉末利用率，降低了生产成本。

摘要： 窜缸混合气回流系统(60)具有窜缸混合气回流路径(70)、使经由机油分离器(80)后的窜缸混合气(Gb)排放至大气中的大气排放机构(90)、以及控制装置(50)，控制装置(50)具有：判断部(51)，根据压缩机(41)的运转状态判断压缩机中是否会发生机油堵塞；控制部(51)，在判断部判断为不会发生机油堵塞的情况下，停止由大气排放机构进行的窜缸混合气向大气中的排放，在判断部判断为会发生机油堵塞的情况下，进行由大气排放机构进行的窜缸混合气向大气中的排放。

摘要： 本发明提供一种富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度控制方法及其控制装置，方法是：1)燃用富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度的控制满足：①在发动机所有工作工况范围内1.0≤λ≤1.5，实现可燃混合气稀薄燃烧；②发动机在常用工况40％～80％负荷时，1.2≤λ≤1.5；2)富氢混合气燃料发动机可燃混合气浓度采用“量调节”与“质调节”相结合的方法进行控制。发动机空负荷时，过量空气系数λ＝1.0～1.03；至70％～80％负荷时，混合气浓度达到最稀，1.35≤λ≤1.5；当负荷由70％～80％增到100％过程中，混合气浓度快速地由最稀变浓，至100％负荷时λ＝1.0～1.02。可燃混合气浓度控制装置可用蝶型加浓阀与差动式传动机构，还可以采用锥型加浓阀及其凸轮驱动机构。

摘要： 本发明涉及改善大功率气体机混合气形成质量的进气机构及控制方法，引流喷射环槽包括，空气进气管，提供空气的流动通道；燃气进气管，出口端周向包围在空气进气管的出口端，燃气进气管的出口端具有圆环形凸起的空腔结构；进气通道，进气口同时与空气进气管、燃气进气管的出口端相接。通过燃气引射提高燃气和空气的流动能量，提高混合质量；此外，通过优化燃气喷射持续期进一步利用空气的扰动能量，改善混合气的形成质量，进而提高混合气的燃烧及排放性能。

摘要： 本发明涉及一种增程式电动汽车发电机组用的二冲程LPG直喷发动机的混合气形成方法。其主要技术方案是：在二冲程发动机气缸盖上仅设置纵向进气道和进气阀、旋流喷油器。纵向进气道和喷油器布置在气缸中心线一侧；而排气口在气缸中心线另一侧，活塞位于下止点时，排气口下缘与活塞顶平齐。在大负荷工况时，在活塞上行关闭排气口前LPG喷射,增加了LPG‑空气混合时间，实现缸内均质混合气。本发明的技术方案在二冲程发动机气缸盖上仅设计进气道和进气阀、喷油器，而排气口在气缸的下部，有效地利用纵向进气滚流、LPG喷射时间、弯曲活塞顶的引导，实现了部分负荷工况的缸内明显的混合气分层构造。

摘要： 本发明涉及改善大功率气体机混合气形成质量的进气机构及控制方法，引流喷射环槽包括，空气进气管，提供空气的流动通道；燃气进气管，出口端周向包围在空气进气管的出口端，燃气进气管的出口端具有圆环形凸起的空腔结构；进气通道，进气口同时与空气进气管、燃气进气管的出口端相接。通过燃气引射提高燃气和空气的流动能量，提高混合质量；此外，通过优化燃气喷射持续期进一步利用空气的扰动能量，改善混合气的形成质量，进而提高混合气的燃烧及排放性能。

摘要： 公开了用于混合气形成装置的流量控制阀。一种混合气形成装置，包括本体，该本体具有主要内孔和燃料入口，空气流过主要内孔，燃料通过燃料入口进入主要内孔。膜片限定了通向燃料通道的燃料腔室的一部分。阀体接纳在燃料通道中，并具有第一端、第二端、侧壁、阀通道以及横向通道，阀通道具有入口和出口，来自燃料腔室的燃料进入入口中，燃料从出口排出以递送到主要内孔，横向通道延伸穿过第一端与第二端之间的侧壁并通到阀通道中。阀由本体承载，并具有阀头，阀头接纳在横向通道中并延伸到阀通道中，以至少部分地阻止通过阀通道的燃料流。

摘要： 一种液体燃料和气体均质混合气形成装置，包括：气体供给系统，用于提供均质混合所需的气体并将该气体输送至混合系统；液体燃料供给系统，用于提供均质混合所需的液体燃料，将液体燃料转化为蒸汽，并将该蒸汽输送至混合系统；混合系统，将气体供给系统供给的气体和液体燃料供给系统供给的蒸汽进行均质混合；所述的混合系统包括混合器，混合器为管道式密封结构，在混合器中心沿轴向方向固定设有中心轴，中心轴的外表面为螺纹状，在中心轴上套设多个导流风叶，相邻两个导流风叶的叶片方向相反。本发明有益效果：整套混合设备结构简单，制造成本低，降低日常使用和后期维护成本，混合效果好。

摘要： 本实用新型涉及一种提高天然气发动机混合气形成的导流装置，导流装置设于上述第一至第三进气道中，其包括：电控天然气喷嘴，设于第一进气道的上游，气体导流片，可控制并能旋转的设于第一进气道下游，且位于电控天然气喷嘴正下方，并接近第一进气道与第二进气道和第三进气道的分叉处，第一进气阀，设于第二进气道与汽缸盖之间，第二进气阀，设于第三进气道与汽缸盖之间。本实用新型所提供的一种提高天然气发动机混合气形成的导流装置，针对进气阀非同步开启的气道喷射天然气发动机，通过设置导流装置来调整喷射出来的天然气进入两个气道的比例。该装置可以增进燃料和空气的混合，有利于形成均质混合气，利于降低不完全燃烧和有害气体的排放。