车用小型化内燃机余热回收ORC系统试验

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作者 石晓磊 高妍 +1 位作者 田华 王轩 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期185-191,共7页

基于有机朗肯循环(ORC)原理,针对车用内燃机余热回收系统,搭建了集成化试验台架并开展了台架综合性能试验,探究了内燃机余热回收ORC系统小型化优势和上车应用的潜力.结果表明:设计搭建的试验台架主体尺寸为800 mm×750 mm×620 ... 基于有机朗肯循环(ORC)原理,针对车用内燃机余热回收系统,搭建了集成化试验台架并开展了台架综合性能试验,探究了内燃机余热回收ORC系统小型化优势和上车应用的潜力.结果表明:设计搭建的试验台架主体尺寸为800 mm×750 mm×620 mm,质量为200 kg左右,具有一定的小型化优势;ORC系统整体运行具有较好的稳定性和可靠性,在发动机转速为1300 r/min、转矩为600 N·m工况下,工质质量流量为0.1716 kg/s,蒸发压力达到1.26 MPa,膨胀机运行转速调整为1456 r/min时,ORC系统的输出功率达到2.64 kW. 展开更多

关键词 车用内燃机 余热回收 有机朗肯循环

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促进氨燃料转化的预裂解器反应动力学分析

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作者 路广 王君雷 +2 位作者 李世龙 梁兴雨 王昆 《新能源进展》 CSCD 2023年第4期311-319,共9页

在国家双碳背景和节能减排要求下,以氨为燃料的微型燃气轮机是氨利用的热门方向。但其火焰稳定性差和NOx排放等问题亟待解决。设计燃烧器底部燃料喷射和旋流方式,加入旁通管路,利用燃烧器外壁热量使部分氨预裂解为氢气和氮气以强化燃烧... 在国家双碳背景和节能减排要求下,以氨为燃料的微型燃气轮机是氨利用的热门方向。但其火焰稳定性差和NOx排放等问题亟待解决。设计燃烧器底部燃料喷射和旋流方式,加入旁通管路,利用燃烧器外壁热量使部分氨预裂解为氢气和氮气以强化燃烧。优化氨热解反应动力学模型并利用AnsysChemkin-Pro软件模拟温度和流速对旁路氨转化率的影响。结果表明,当温度达到1500K时,氨开始出现明显裂解行为;在1500~1800 K之间,氨转化率随温度升高迅速升高;当温度高于1800K后,氨转化率超过85%。流速的变化也会影响转化率,但明显小于温度的影响。同时,对不同温度下氨裂解反应路径开展敏感性分析,结果表明氨裂解反应路径受温度影响,在1700 K温度下,反应NH_(3)+NH_(2)⇋N_(2)H_(3)+H_(2)对氨裂解促进效果最显著。结论验证了使用部分预裂解氨稳定燃烧的可行性,可为下一步研究氨单一燃料在微型燃气轮机的稳定燃烧和降低排放提供理论支持。 展开更多

关键词 氨气 微型燃气轮机 燃烧室 预裂解

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考虑蠕变三阶段的哈氏合金X蠕变-疲劳裂纹扩展模拟

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作者 张俊红 李哲华 +2 位作者 林杰威 于洋洋 戴胡伟 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期321-333,共13页

结合应变硬化定律和连续损伤力学,提出了一种考虑蠕变3阶段的本构模型,对650℃下的哈氏合金X的CT试样进行了裂纹扩展有限元模拟分析.对比分析了不同蠕变阶段对纯蠕变裂纹扩展的影响,使用考虑蠕变3个阶段的本构模型进行了蠕变-疲劳裂纹... 结合应变硬化定律和连续损伤力学,提出了一种考虑蠕变3阶段的本构模型,对650℃下的哈氏合金X的CT试样进行了裂纹扩展有限元模拟分析.对比分析了不同蠕变阶段对纯蠕变裂纹扩展的影响,使用考虑蠕变3个阶段的本构模型进行了蠕变-疲劳裂纹扩展模拟,讨论了载荷幅值、载荷比和保载时间对裂纹扩展速率的影响,并分析了每种载荷条件对裂纹扩展期间损伤积累的贡献.结果表明:纯蠕变裂纹扩展模拟结果中,考虑所有蠕变阶段的本构模型计算结果与实验结果一致性最高.载荷从5 kN增加到7 kN,考虑蠕变第Ⅰ、Ⅱ阶段的裂纹扩展速率平均预测差异由0.57增至0.61,考虑蠕变第Ⅱ阶段和考虑蠕变第Ⅱ、Ⅲ阶段分别由0.67减至0.64、由0.16减至0.07.蠕变-疲劳裂纹扩展模拟结果显示,随着载荷幅值从5 kN增大至7 kN,载荷比从0.01增至0.50,裂纹扩展速率前者增大、后者减小,da/dt-C t,avg曲线斜率基本不变,同时蠕变损伤占比增大,疲劳和交互损伤占比减小,各加载情况结果的蠕变损伤均占主导,其次为交互损伤,疲劳损伤占比最小.随保载时间从1 s增加到1800 s,循环相关的裂纹扩展速率增大,时间相关的扩展速率减小,da/dt-C t,avg曲线斜率增大,蠕变损伤增大,疲劳损伤减小,交互损伤先增后减,保载时间为10 s时各损伤占比近似相等,保载时间为1 s时疲劳损伤为83%,保载时间为600 s时蠕变损伤为96%. 展开更多

关键词 本构模型 蠕变-疲劳 裂纹生长 有限元模拟 哈氏合金X

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喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机燃烧稳定性影响研究

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作者 刘海峰 王冠月 +3 位作者 文铭升 明镇洋 崔雁清 尧命发 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页

基于一台光学发动机,在1200 r/min转速下,采用进气道低压喷射氨气,缸内高压直喷高活性正十二烷的双燃料燃烧模式,应用火焰高速成像方法,研究了喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机缸内燃烧的影响规律.结果表明,直喷燃料喷射压... 基于一台光学发动机,在1200 r/min转速下,采用进气道低压喷射氨气,缸内高压直喷高活性正十二烷的双燃料燃烧模式,应用火焰高速成像方法,研究了喷油压力和进气温度对氨/正十二烷双燃料发动机缸内燃烧的影响规律.结果表明,直喷燃料喷射压力降低,导致正十二烷浓度分层增大,自燃着火点增多,更有利于正十二烷引燃均质预混合的氨气;直喷压力在30 MPa和60 MPa工况下,火焰初期NH3燃烧的橘色火焰占主导,之后呈现正十二烷预混蓝色火焰与NH3橘色火焰叠加现象;在90 MPa喷射压力下,火焰发展初期正十二烷预混蓝色火焰占主导,随着燃烧发展NH3橘色火焰的比例逐渐增多.在30 MPa喷射压力下,缸内直喷正十二烷可以实现90%氨气比例的稳定着火,但是燃烧反应速率过低,燃烧持续期过长.进气温度从100℃升高到125℃后,自燃着火点数量增加,氨双燃料燃烧反应速率提高,放热率峰值增大;然而进气温度进一步从125℃提高到150℃时,对燃烧压力和放热率影响很小.上述研究表明,较低的直喷燃料喷射压力和适当提高进气温度更有利于氨燃料的稳定着火以及燃烧速率的提升和氨在双燃料中占比的提高. 展开更多

关键词 双燃料发动机 氨气 正十二烷 喷射压力 光学诊断

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航天器用钾热管传热性能的敏感性分析和优化

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作者 韩冶 张亚坤 +6 位作者 柴宝华 王泽鸣 牟玉鹏 刘剑术 姚良 李小斌 李凤臣 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期48-54,共7页

碱金属热管在空间核电源系统中具有重要应用,是航天器辐射散热器的重要组件。文章研究钾热管对充液率、吸液芯层数、吸液芯丝网目数及热负载功率的敏感性,并对上述多参数耦合下钾热管传热性能进行优化。分析结果表明:钾热管温差随充液... 碱金属热管在空间核电源系统中具有重要应用,是航天器辐射散热器的重要组件。文章研究钾热管对充液率、吸液芯层数、吸液芯丝网目数及热负载功率的敏感性,并对上述多参数耦合下钾热管传热性能进行优化。分析结果表明:钾热管温差随充液率和吸液芯丝网目数的增加而降低,随吸液芯层数和热负载功率的增加而升高,且钾热管的整体温度和蒸气流速随热负载功率的增加分别升高和降低。钾热管性能对吸液芯层数和热负载功率敏感,优化得到最优参数组合为充液率1.0时7层350目吸液芯和712.475 W的热负载功率。文章采用的分析和优化方法对热管式辐射散热器的工程应用设计具有工程参考价值。 展开更多

关键词 航天器用钾热管 敏感性分析 传热性能 性能优化

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发动机进气温度对稀薄燃烧稳定性影响的可视化研究

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作者 左俊杰 王志刚 +3 位作者 薛亮 张韧 卫海桥 潘家营 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期355-361,共7页

稀薄燃烧稳定性是先进天然气发动机稳定高效清洁燃烧的重要指标.为了进一步探索改善天然气发动机稀薄燃烧性能的方法,本文基于一台高压缩比单缸光学发动机,采用高速摄影和瞬态压力同步测量方法,研究了进气温度对天然气发动机稀薄燃烧特... 稀薄燃烧稳定性是先进天然气发动机稳定高效清洁燃烧的重要指标.为了进一步探索改善天然气发动机稀薄燃烧性能的方法,本文基于一台高压缩比单缸光学发动机,采用高速摄影和瞬态压力同步测量方法,研究了进气温度对天然气发动机稀薄燃烧特性的影响,量化了火焰发展演变与发动机性能之间的关联性.研究表明:提高进气温度可以提升缸内压力和放热率峰值,进气温度从25℃到75℃,峰值压力从3.71 MPa提升至4.49 MPa,峰值放热率从57.17 J/(°CA)提升至64.36 J/(°CA),并且放热过程更为集中,同时结合发动机点火时刻,可进一步实现燃烧相位优化,降低传热损失;可视化燃烧图像显示,高进气温度条件下着火延迟期缩短,初始火焰尺寸增大,后期火焰传播更快,最大火焰传播速度提升至约10.6 m/s,同时火焰前锋趋于向四周传播,火焰形态对称性更好.此外,本文创新性地提出了一种基于可视化图像来量化的已燃质量分数的经验准则来评价初期火焰发展特性,发现提升进气温度主要影响早期火焰发展规律,高进气温度下早期火焰循环变化系数从18.12%降低至7.86%,并且该持续期平均值从13.03°CA降低到了9.25°CA,从而减小了后期燃烧过程的差异,这是天然气发动机稀薄燃烧稳定性改善的主要原因. 展开更多

关键词 稀薄燃烧 光学发动机 进气温度 早期火焰发展 循环变动

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甲烷掺混对正庚烷扩散火焰中碳烟结构及氧化活性的影响

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作者 王庚源 张伟 +2 位作者 李云强 吕刚 宋崇林 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期128-136,共9页

基于正庚烷层流扩散火焰系统以及热泳取样和探针取样系统,结合透射电子显微镜和热重分析技术,研究了甲烷掺混对碳烟颗粒的微观形貌、纳观结构和氧化活性的影响.研究结果表明,随着甲烷添加比例增大,碳烟的分形维数和平均基本粒子直径减小... 基于正庚烷层流扩散火焰系统以及热泳取样和探针取样系统,结合透射电子显微镜和热重分析技术,研究了甲烷掺混对碳烟颗粒的微观形貌、纳观结构和氧化活性的影响.研究结果表明,随着甲烷添加比例增大,碳烟的分形维数和平均基本粒子直径减小,表明碳烟颗粒的团聚程度下降,且生长受到抑制.此外,随甲烷添加比例增大,碳烟颗粒的微晶片层尺寸减小,曲率和层间距增大,表明碳烟颗粒的纳观结构有序度降低.另一方面,随着甲烷掺混比例从0增加到30%,碳烟样品的表观活化能减少了19.5 kJ/mol,氧化反应特征温度下降了20℃左右,表明氧化反应活性提高.氧化活性的升高与碳烟颗粒纳观结构有序度的下降和分形维数减小有关. 展开更多

关键词 扩散火焰 正庚烷 甲烷 碳烟结构 氧化活性

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基于Python的CO_(2)/O_(2)氛围下柴油燃烧火焰特征分析

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作者 陈睿哲 刘永峰 +3 位作者 王龙 张璐 何旭 宋金瓯 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期165-173,共9页

为分析柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率... 为分析柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下燃烧的火焰特征,利用光学定容燃烧室测试并拍摄了6种不同工况下的柴油燃烧过程.基于自编的Python代码对火焰图像进行后处理,提取出火焰浮起长度、红绿分量比、平均亮度、相关性系数、面积变化率和重叠率等特征参数并进行分析.结果表明:在空气和CO_(2)/O_(2)氛围下,柴油火焰浮起长度和相关性均随燃烧进程先增大后减小再增大,平均亮度则先增大后减小,其在空气下和35%CO_(2)+65%O_(2)氛围下的峰值分别为210.75 px和138.89 px.在火焰发展阶段,红绿分量比保持在0.8~1.2之间,而在火焰熄灭阶段,随着CO_(2)浓度减小和O_(2)浓度增大,红绿分量比有所减小.与在空气下燃烧相比,柴油在CO_(2)/O_(2)氛围下的燃烧火焰形状更加细长,湍流现象更加明显,火焰浮起长度缩短,平均亮度下降. 展开更多

关键词 PYTHON 柴油 CO_(2)/O_(2)氛围 火焰特征 定容燃烧室

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二氧化碳混合工质临界参数计算模型对比研究

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作者 孙瑞 田华 +2 位作者 吴子睿 孙孝存 舒歌群 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期439-449,共11页

二氧化碳(CO_(2))混合工质是具有应用潜力的动力循环工质,临界参数作为CO_(2)混合工质的关键基础热物性,对其进行准确地计算和预测具有重要意义。采用4种不同类型的计算模型,分别针对CO_(2)+HFC、CO_(2)+HFO和CO_(2)+HC三类二元混合工... 二氧化碳(CO_(2))混合工质是具有应用潜力的动力循环工质,临界参数作为CO_(2)混合工质的关键基础热物性,对其进行准确地计算和预测具有重要意义。采用4种不同类型的计算模型,分别针对CO_(2)+HFC、CO_(2)+HFO和CO_(2)+HC三类二元混合工质的临界温度和临界压力进行了推算,并与公开发表的实验数据和REFPROP数据库计算结果进行对比,分析讨论了各种计算方法对各类CO_(2)混合工质的适用性。结果表明,Li方法形式简单,混合物临界温度的计算式仅与纯质组分的临界温度及临界体积有关,可用于CO_(2)+HFC和CO_(2)+HFO混合工质临界温度的快速推算。对于CO_(2)+HC混合工质,RK方法计算偏差最小,该类混合物临界参数实验数据点数和套数较多,因此可直接通过RK方法回归得到关联式进行应用。 展开更多

关键词 临界参数 二元混合物 超临界流体 二氧化碳 模型

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气体介质与脉冲参数对纳秒脉冲放电特性的影响

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作者 钟郑涛 陈韬 +1 位作者 何邦全 赵华 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期187-195,共9页

在定容弹内研究了介质压力、介质成分以及纳秒脉冲电源所控制的4个脉冲参数(脉冲输出电压、脉冲宽度、脉冲次数、脉冲频率)对纳秒脉冲放电过程的影响.结果表明:介质压力上升,首个脉冲和首个击穿脉冲的电极释放电压均上升,高压维持数增加... 在定容弹内研究了介质压力、介质成分以及纳秒脉冲电源所控制的4个脉冲参数(脉冲输出电压、脉冲宽度、脉冲次数、脉冲频率)对纳秒脉冲放电过程的影响.结果表明:介质压力上升,首个脉冲和首个击穿脉冲的电极释放电压均上升,高压维持数增加,首个击穿脉冲的放电能量上升.增大脉冲输出电压可以减少高压维持数,但不改变击穿电压.增大脉冲宽度同样不改变击穿电压,但明显提升了首个击穿脉冲的放电能量.改变容弹内介质中CO_(2)的浓度,首个脉冲和首个击穿脉冲的释放电压、放电能量、高压维持数均增加.升高脉冲频率增强了在不同环境条件下脉冲击穿能力,但不影响能量注入总量.在确保击穿的情况下,脉冲次数的增加则能显著增大脉冲注入的能量,增大粒子云团面积,有助于实际点燃过程. 展开更多

关键词 纳秒脉冲放电 等离子体 纹影法 放电介质

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预燃室湍流射流点火甲醇发动机稀薄燃烧和排放特性试验研究

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作者 王志刚 刘宗宽 +2 位作者 车胜楠 周磊 卫海桥 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-7,共7页

基于一台四冲程单缸发动机开展预燃室湍流射流点火(turbulent jet ignition,TJI)甲醇发动机燃烧特性、性能表现和排放特性的试验研究。结果表明,TJI燃烧模式燃烧速率较快,放热率(heat release rate,HRR)峰值明显较高,且具有更短的滞燃... 基于一台四冲程单缸发动机开展预燃室湍流射流点火(turbulent jet ignition,TJI)甲醇发动机燃烧特性、性能表现和排放特性的试验研究。结果表明,TJI燃烧模式燃烧速率较快,放热率(heat release rate,HRR)峰值明显较高,且具有更短的滞燃期和燃烧持续期。随着过量空气系数变大,缸内压力和放热率峰值变小,TJI和火花塞点火(spark ignition,SI)燃烧模式滞燃期和燃烧持续期均变长。此外,TJI燃烧模式可有效提升甲醇发动机的稀薄燃烧稳定性,可将稀燃极限拓展至过量空气系数2.0。TJI燃烧模式下平均指示压力略低于SI模式;然而对于过量空气系数大于1.1的稀燃工况,TJI燃烧模式指示燃油消耗率更低,在过量空气系数1.3时低于570 g/(kW·h),说明其具有更好的燃油经济性。TJI燃烧模式下氮氧化物排放量明显低于SI燃烧模式,过量空气系数1.1时降低约37.2%,并且在过量空气系数大于1.3的极稀燃工况具有相对较低的甲醛CH_(2)O和碳氢化合物排放。 展开更多

关键词 湍流射流点火 稀薄燃烧 甲醇发动机 压缩比

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柴油机气缸套空化现象与空蚀机理分析

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作者 韩峰 刘泉 +2 位作者 李宇寒 李晨阳 林杰威 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期49-56,78,共9页

针对柴油机气缸套在工作过程中因冷却液的空化发生空蚀现象,文中在对单缸冷却水套进行空化流动数值模拟的基础上,结合近壁面多空泡溃灭过程的仿真,从宏观和介观上研究了柴油机气缸套的空化现象和空蚀机理.首先,基于单缸冷却水套的模拟发... 针对柴油机气缸套在工作过程中因冷却液的空化发生空蚀现象,文中在对单缸冷却水套进行空化流动数值模拟的基础上,结合近壁面多空泡溃灭过程的仿真,从宏观和介观上研究了柴油机气缸套的空化现象和空蚀机理.首先,基于单缸冷却水套的模拟发现,缸套壁面的振动导致冷却液发生空化现象,生成大量空化气泡.然后,模拟了近壁面空泡的溃灭过程,并分析了空泡间距、空泡数量等因素对多空泡溃灭的影响.结果表明:空泡间距越小,溃灭时间越长,当泡心间距从0.050 mm减小至0.025 mm时,近壁面空泡的溃灭压力增大49.82%,产生的微射流速度增大10.56%;增加空泡数量,溃灭压力呈先增后减的趋势,当空泡数量由2个增至10个,微射流的速度增大44.93%.研究表明,空泡溃灭产生的微射流具有较高的水锤压力,该压力作用于缸套壁面,造成腐蚀破坏,是缸套发生空蚀的根本原因. 展开更多

关键词 柴油机 气缸套 空化 空蚀 空泡

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大空间尺度下预燃室射流火焰发展历程的光学诊断和模拟研究

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作者 叶映 明镇洋 +3 位作者 王昌庆 文铭升 刘海峰 尧命发 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期34-42,共9页

基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃... 基于定容燃烧弹,在与大型低速预燃室式双燃料船机相似的空间和热力学条件下,采用相似的点火过程,对主燃烧室内的射流火焰发展和引燃预混火焰的扩展历程进行光学测试;提出一种基于全网格映射,分阶段采用不同的燃烧模型的方法模拟不同燃烧阶段的火焰发展过程。基于定容装置试验数据验证了模型对燃烧火焰扩展速度预测的适用性和准确性。研究结果表明:预燃室燃油喷射量直接影响射流火焰的最大贯穿距离和火焰强度;主燃烧室内的混合气需要达到一定浓度才能被引燃。对燃烧过程的模拟,第一阶段燃烧采用均质搅拌反应器(well-stirred reactor,WSR)模型可以较为准确地模拟不同燃油喷射量下的射流发展速度和火焰射流的最大贯穿距离;第二阶段燃烧采用G方程可以较为准确地模拟火焰在各方向上的扩展速度。采用Mapping方法连接的两个模型对燃烧两个阶段的火焰扩展的整体速度具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 定容燃烧弹 低速船机 双燃料 光学诊断 数值模拟

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航天器用水热管冻结特性数值模拟研究

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作者 牟玉鹏 刘剑术 +5 位作者 李小斌 张红娜 李凤臣 韩冶 王泽鸣 柴宝华 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期84-91,共8页

热管在空间探测工程中具有重要应用,是航天器的重要导热元件。文章通过引入毛细力动量源项的数值模拟方法,对水热管在设计工况和低功率工况下工作及可能的冻结过程进行数值模拟研究。结果表明:水热管在设计工况下工作时,蒸汽与液膜表面... 热管在空间探测工程中具有重要应用,是航天器的重要导热元件。文章通过引入毛细力动量源项的数值模拟方法,对水热管在设计工况和低功率工况下工作及可能的冻结过程进行数值模拟研究。结果表明:水热管在设计工况下工作时,蒸汽与液膜表面存在剪切作用,热管的温度沿轴向降低,轴向最大温差不超过3 K,具有良好的等温性。低功率工况下,热管冷凝段的温度降低至工质的熔点以下,工质冻结沉积,低温区逐渐扩散至冷凝段末端,冻结沉积最终将吸液芯完全堵塞,导致热管失效,不再具有良好的等温性能和传热性能。研究结果可为热管的长期稳定运行设计提供参考依据,为空间探测工程的成功保障提供科学参考。 展开更多

关键词 航天器用水热管 低功率工况 毛细流动 冻结沉积

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低温起动热力学条件下柴油机喷雾着火特性

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作者 马玉坡 冯宇 +1 位作者 廖桐舟 刘浩业 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-17,共7页

针对一款V型八缸增压柴油机,首先分析了其低温起动过程中缸内压缩压力和压缩温度的变化规律,然后在定容喷雾燃烧装置中研究了低温起动热力学条件下柴油的喷雾着火特性,分析了背景温度和背景密度的变化过程中喷雾射流滞燃期和着火位置的... 针对一款V型八缸增压柴油机,首先分析了其低温起动过程中缸内压缩压力和压缩温度的变化规律,然后在定容喷雾燃烧装置中研究了低温起动热力学条件下柴油的喷雾着火特性,分析了背景温度和背景密度的变化过程中喷雾射流滞燃期和着火位置的变化规律.研究发现:随着背景温度降低,柴油自由喷雾着火滞燃期逐渐增加,着火稳定性逐渐降低;背景密度越高,最低着火温度越低;背景温度低于430℃时,柴油射流的着火成功率非常低,很难着火.该研究对提高起动稳定性,降低燃油消耗率和改善排放有重要的指导意义. 展开更多

关键词 柴油机 着火特性 低温起动

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火焰喷雾热解制备锂离子电池三元正极材料研究进展

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作者 陈国徽 王君雷 +4 位作者 李世龙 李金宇 徐运飞 罗俊潇 王昆 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期971-983,共13页

电化学储能技术的发展与电动汽车的大规模应用可有效降低碳排放;锂离子电池能量密度高,循环寿命长,是锂电储能技术与电动汽车的核心部件,其容量的提升主要受到正极材料的限制;锂离子电池三元正极材料具有污染小、成本低、性能高、容量... 电化学储能技术的发展与电动汽车的大规模应用可有效降低碳排放;锂离子电池能量密度高,循环寿命长,是锂电储能技术与电动汽车的核心部件,其容量的提升主要受到正极材料的限制;锂离子电池三元正极材料具有污染小、成本低、性能高、容量大等方面的优点。传统液相法和高温固相法制备三元正极材料步骤烦琐、耗时长,不利于工业放大;火焰喷雾热解方法(flame spray pyrolysis,FSP)可一步制备三元正极材料,合成效率高,合成过程中无废液产生,对环境友好且易于工业化放大生产,近年来受到广泛关注。本文综述了近几年FSP方法制备三元正极材料的研究进展,首先简要介绍了FSP的发展简史、基本原理、典型装置和主要优势,其次展开分析了前体溶液组成、温度条件以及退火条件等制备条件对三元正极材料组成、结构、微观形貌以及电化学性能的影响,然后简述了FSP在三元正极材料改性和沉积技术方面的最新研究进展,最后展望了FSP制备三元正极材料的未来发展趋势。 展开更多

关键词 火焰喷雾热解 锂离子电池 三元正极材料 电化学性能

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重型柴油机二级增压系统匹配仿真研究

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作者 赵明昊 殷勇 +1 位作者 赵艳婷 郑尊清 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期64-74,共11页

为了降低重型柴油机的燃油消耗率,采用GT-POWER软件建立仿真模型,在一台单级可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT)柴油机上开展了二级增压匹配与增压系统参数优化工作。仿真结果表明,所提出的二级增压系统在匹配点... 为了降低重型柴油机的燃油消耗率,采用GT-POWER软件建立仿真模型,在一台单级可变截面涡轮增压器(variable geometry turbocharger,VGT)柴油机上开展了二级增压匹配与增压系统参数优化工作。仿真结果表明,所提出的二级增压系统在匹配点能够以最高效率运行,在全工况都能提供足够的进气流量;完全关闭低压级废气旁通阀,正交优化高压级废气旁通阀开度和米勒循环度,能够进一步降低二级增压发动机的燃油消耗率;降低级间中冷温度能够降低泵气损失,提高增压压力,温度由100℃降至50℃在标定点能够使燃油消耗率降低约3 g/(kW·h)。对二级增压及参数优化工作的燃油消耗率改善效果进行了试验验证,低速工况燃油消耗率整体有所下降,高效点燃油消耗率下降4.1%。 展开更多

关键词 柴油机 二级增压 增压匹配 遗传算法 燃油消耗率

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火焰喷雾热解法生产锂离子电池高镍三元正极材料的技术经济分析

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作者 杜文 王君雷 +2 位作者 徐运飞 李世龙 王昆 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期345-357,共13页

正极材料约占锂离子电池制造成本的三成,是影响动力电池价格的主要因素;采用火焰喷雾热解法生产三元正极材料能耗低、设备少,可降低锂离子电池的制造成本。本文研究的主要目标是定量评估采用火焰喷雾热解法生产高镍三元正极材料的技术... 正极材料约占锂离子电池制造成本的三成,是影响动力电池价格的主要因素;采用火焰喷雾热解法生产三元正极材料能耗低、设备少,可降低锂离子电池的制造成本。本文研究的主要目标是定量评估采用火焰喷雾热解法生产高镍三元正极材料的技术经济可行性。计算火焰喷雾热解法生产LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O(2)(NCM811)的原料、燃料、排放产物质量流量和盈亏平衡条件下的最低销售价格,并与传统共沉淀法比较。技术分析中物料与能量平衡计算结果表明,火焰喷雾热解法可使CO_(2)排放、电力消耗和用水消耗分别降低约41%、85%和29%。经济分析结果显示,盈亏平衡条件下NCM811材料的最低售价为221.1 CNY/kg,较当前市场销售价低约18%。最后,针对材料最低售价的敏感性分析结果显示,原材料成本是最敏感的因素,当原料价格降低25%时,盈亏平衡点售价可达172.0 CNY/kg。 展开更多

关键词 火焰喷雾热解 技术经济分析 高镍三元正极材料 锂离子电池

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高海拔模拟环境下喷雾撞壁的燃烧和传热特性研究

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作者 刘昌文 朱宸震 +3 位作者 潘洁 李卫 卫海桥 潘家营 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1288-1294,共7页

高海拔下低温低压的极端工作环境容易导致发动机燃烧室出现严重的液相喷雾撞壁现象,造成附壁燃烧和池火,是引起活塞或燃烧室壁面烧蚀的重要原因之一.然而,目前关于高海拔环境下发动机喷雾撞壁、附壁燃烧及壁面传热的详细机理尚不完全清... 高海拔下低温低压的极端工作环境容易导致发动机燃烧室出现严重的液相喷雾撞壁现象,造成附壁燃烧和池火,是引起活塞或燃烧室壁面烧蚀的重要原因之一.然而,目前关于高海拔环境下发动机喷雾撞壁、附壁燃烧及壁面传热的详细机理尚不完全清楚.本文基于定容燃烧弹模型结合多维数值模拟方法,开展了高海拔模拟环境下喷雾撞壁的燃烧及壁面传热特性研究.结果表明:缸内背景压力通过影响喷雾贯穿能力对喷雾液相撞壁起到主导作用,而背景温度则主要通过影响燃油蒸发速率对油膜演化起显著作用;附壁油膜的质量和蒸发速率对池火燃烧特性具有很大影响,高温高压条件下附壁油膜质量小、蒸发速率快,使得池火出现时间更早、峰值强度最大且持续时间最短;低温低压条件下油膜质量最大且蒸发速率最慢,使得池火出现时间更晚、峰值强度最小且燃烧持续时间最长;而高温低压和低温高压条件下池火的出现时间、峰值强度和持续时间则居于中间;此外,附壁油膜和近壁池火会显著增强定容弹流场对壁面传热的影响作用,附壁燃烧使得壁面长时间处于高热流密度和高温的状态,而油膜分布和蒸发速率的差异会导致池火区壁面热流密度和温度分布不均,且变化剧烈波动,由此引发的热疲劳可能是壁面烧蚀的重要原因. 展开更多

关键词 定容弹 喷雾撞壁 油膜 池火 背景工况

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新工科专业教育与劳动教育融合的研究与实践探索

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作者 刘海峰 王灿 +2 位作者 林杰威 尧命发 许之兴 《大学教育》 2023年第22期127-130,共4页

将劳动教育融入新工科专业教育,有利于建设高素质劳动队伍,培养更多高技能人才和大国工匠,更好地为现代化建设服务。文章介绍了劳动教育与专业教育融合的重要性,即从价值维度上看有利于培养学生正确的劳动价值观,从实践维度上看有利于... 将劳动教育融入新工科专业教育,有利于建设高素质劳动队伍,培养更多高技能人才和大国工匠,更好地为现代化建设服务。文章介绍了劳动教育与专业教育融合的重要性,即从价值维度上看有利于培养学生正确的劳动价值观,从实践维度上看有利于提升学生的专业素养和创新能力,从现实维度上看有利于缓解学生学业压力和劳动教育师资不足难题,并从优化课程内容、优化教学方式方法、建设师资队伍、改进考核方式、推动创新创业五个方面提出了劳动教育和专业教育融合的实践路径。 展开更多

关键词 新工科 专业教育 劳动教育

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