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期刊信息/Journal information
内燃机学报
内燃机学报

苏万华

双月刊

1000-0909

editor@transcsice.org.cn

022-27406812

300072

天津市卫津路92号

内燃机学报/Journal Transactions of CsiceCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊主要刊载内燃机方面有较高水平的研究论文和阶段性研究报告，或重要学术问题的评述性文章，也包括产品结构性能改进、设计计算新方法、测试新技术与设备、新工艺与新材料等方面有较高参考价值和实用价值的文章。
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    柴油喷雾撞击高温壁面的瞬态传热特性

    郭镇瑶张卫正靳爽颜杰...
    481-488页
    查看更多>>摘要：通过瞬态测温技术对定容燃烧室中柴油喷雾撞击高温壁面的瞬态传热特性进行了研究。结果表明:初始壁面温度从250 ℃升高到550 ℃，壁面上传热模式由膜态蒸发转化为核态沸腾，进而转化为过渡沸腾，这种转化使表面热流密度和换热系数先增大后减小，且分别在440 ℃和400 ℃达到最大值。增大喷射压力、减小撞壁距离和环境温度有助于提高表面热流密度和换热系数。初始表面温度的升高增加了喷射压力和撞壁距离对传热特性的影响，但降低了环境温度的作用。以毕渥数和傅里叶数表示的量纲为1表面热流密度曲线形态高度相似，且揭示了喷雾撞击高温壁面过程中的内部传热机制。此外，建立了一种准确性高、适用壁面温度范围广的预测最大表面热流密度的量纲为1模型。

    喷雾撞壁高温壁面表面热流密度换热系数

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    氨能量分数和喷射策略对双燃料低速机燃烧与排放影响

    史歆如熊仟潘聪懿刘龙...
    489-498页
    查看更多>>摘要：面向高效率、低NOx排放的氨燃料船机开发，利用Converge软件构建大缸径、高压直喷氨-柴双燃料发动机三维数值模型，基于氨部分预混的高压直喷预混-扩散混合控制燃烧模式，探究了引燃柴油单段和两段喷射策略及氨能量分数对缸内燃烧、单缸性能及NOx排放的影响。结果表明:在低速机满负荷条件下，相同氨能量分数时，引燃柴油单段喷射可实现更高的指示热效率，但最大爆发压力和NOx排放增加;两段喷射策略在氨能量分数为95％时，通过降低缸内高温且低氨质量分数区，在维持高指示热效率的同时，实现NOx生成相比单段喷射策略分别降低29。6％和17。7％;此外，两种喷射策略下平均压力升高率和最大压力升高率对氨的喷射正时更加敏感。

    双燃料发动机高压直喷喷射策略氨能量分数

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    柴油机唇口射流燃烧室对燃烧及排放特性的影响

    张韦欧锦聪赵伟陈朝辉...
    499-507页
    查看更多>>摘要：为改善高压共轨直喷柴油机燃烧室内的油、气混合质量，提出了一种唇口射流结构燃烧室。通过计算流体动力学(CFD)仿真，探究了其油、气混合特性，分析了燃烧室结构和喷油参数对柴油机燃烧与排放的影响。结果表明:利用唇口射流原理可实现对燃烧室内部分燃油在射流唇口、射流唇背区域内分布的有效引导，形成燃烧室中心-射流唇口回流区-射流唇背回流区的内、中、外3层油、气混合，改善油、气混合质量;在转速为2000r/min、全负荷工况下，喷油夹角为80°时，凹曲面结构的回流区底面有利于喷雾扩散，在喷孔直径为0。12 mm的条件下，锥面结构的回流区底面能在回流区形成顺时针涡旋，有利于油束卷吸空气;与ω型燃烧室相比，在喷油夹角为80°、喷孔直径为0。12mm时，采用圆柱状射流唇背和凹曲面状回流区底面结构的唇口射流燃烧室，可实现更均匀的油、气混合和更充分的燃烧，使NOx与碳烟排放分别降低11。0％与32。4％。

    柴油机唇口射流燃烧室喷油夹角喷孔直径燃烧排放

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    柴油引燃掺氢-甲烷混合燃料发动机的燃烧特性

    尹丛勃周健朱张振东申小雨...
    508-516页
    查看更多>>摘要：对引燃柴油能量比例为5％的甲烷-氢气双燃料燃烧中不同初始进气温度、氢能量比例以及喷射时刻对燃烧过程的影响进行研究。在接近上止点(TDC)时喷射甲烷-氢气-空气的混合气，并由先导柴油引燃。在初始进气温度为25 ℃和50 ℃下，研究了氢能量比例和喷气时刻对双燃料发动机着火延迟期、燃烧持续期和各阶段燃烧放热率的影响。通过高速摄像机记录燃烧过程的自然光度图像，计算每个自然光度图像对应的曲轴转角，并结合放热率(HRR)和放热率二阶导数(SDHRR)曲线识别出燃烧的阶段。结果表明:进气温度为25 ℃时着火延迟期随氢能量比例的升高先减小，在氢能量比例达到60％后有所增加，燃烧持续期随氢能量比例的增加，下降幅度为41％。进气温度为50 ℃时着火延迟期进一步下降，燃烧持续期显著降低。随着温度升高，燃烧放热阶段第一阶段、第二阶段占比逐渐增加，第三阶段占比逐渐减少，使得燃烧放热过程提前。

    双燃料燃烧放热率二阶导数自然光度图像

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    预喷比例对正丁醇、PODE掺混柴油燃料燃烧和排放的影响

    段旭东袁慧彬潘锁柱于志新...
    517-525页
    查看更多>>摘要：以柴油(B0)为基础燃料，分别配制掺混体积比为20％的正丁醇(B20)及掺混体积比为20％的正丁醇+20％聚甲氧基二甲醚(PODE)的混合燃料(B20P20)。通过一台轻型柴油机研究了预喷比例对B0、B20和B20P20燃烧和排放的影响，在转速为1 600r/min、负荷为35％且预喷比例为总油量20％～50％下进行试验。结果表明:相较于单次喷油，预喷射能显著提高热效率，降低NOx排放。随预喷比例增加，有效热效率先升高后降低，NOx排放减少，HC排放显著增加。在柴油中加入正丁醇后，燃烧效率和有效热效率降低，NOx排放和颗粒物质量减少，但HC、CO排放和颗粒物数量显著增加，颗粒物粒径分布向核模态颗粒物转移。在B20中加入PODE后，热效率明显改善。综合排放指标和热效率指标，B20P20最佳的预喷比例为40％，且PODE的加入可以降低排放对预喷比例的敏感性。

    柴油机预喷比例排放颗粒物

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    基于活塞式反应器的氨在线制氢研究

    万思萌潘家营郭颖莹卫海桥...
    526-533页
    查看更多>>摘要：提出一种基于活塞式反应器原理的氨在线制氢方法并探究了其可行性。通过结合均质充量压燃反应器零维仿真模型并优化传热模型和氨热解机理，研究了氩摩尔分数、进气条件、压缩比和氧摩尔分数等参数对氨转化率和产氢率的影响，分析了关键参数对氨分解制氢的反应动力学影响机制。结果表明:初始温度和氧摩尔分数对氨分解制氢的影响最为显著。当初始温度从373 K提高到573 K时，氨转化率将提升80％，这主要是由于高温下关键基元反应速率的提升;当氧摩尔分数为0。024 8时，氨在线制氢量达到最高，这是由于关键基元反应NH+H=H2+N反应比的增加。此外，适当提高氩摩尔分数、降低转速、提高初始压力和压缩比对氨分解制氢也具有促进作用。通过适当设计和优化热化学边界条件，活塞式反应器有可能成为一种有效的氨在线制氢方法。

    活塞式反应器氨在线制氢热化学边界

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    两级可调增压系统涡轮级间性能耦合机制

    刘莹卢炤凯杨名洋潘镭...
    534-540页
    查看更多>>摘要：采用试验和三维计算流体动力学(CFD)数值仿真方法，研究了某重型柴油机两级可调增压系统中两级涡轮性能耦合作用规律与流动机理。两级可调增压系统中的低压级涡轮性能在涡轮级间耦合作用具有高敏感性。旁通阀关闭时，低压级涡轮性能在高负荷工况(膨胀比为2。40)时较该级涡轮独立运行工况提升约2。8％;旁通阀开启后，低压级涡轮气动效率急剧恶化，在小膨胀比工况时最高降幅达7。5％。进一步开展阀门状态导致低压级涡轮性能异化的机制分析，结果表明:旁通阀关闭时，高压级涡轮出口旋流效应在低压级涡轮进口产生的流场分布抑制了叶轮叶尖泄漏流损失;但旁通阀开启后，旁通分支气流对该旋流的推挤和掺混作用导致低压级涡轮进口产生反向的强二次涡结构，蜗壳内部流动损失显著增加。

    重型柴油机两级可调增压涡轮性能耦合

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    汽油直喷喷油器喷油特性对喷孔关键结构敏感分析

    李新海王璐程勇商显上...
    541-548页
    查看更多>>摘要：采用计算流体动力学(CFD)方法研究了"spray G"喷油器喷孔内流动特性以及循环喷油量对喷孔锥度及入口倒角的敏感性。结果表明:喷孔内锥度会抑制空化现象产生并提升喷油速率。外锥孔会增强空化现象，导致喷孔出口液相占比减小，喷孔局部阻力减小;循环喷油量对内锥孔的敏感性比对外锥孔的敏感性更强，尤其在较小喷孔锥度附近;提高喷油压力，增强了喷油特性对喷孔锥度的敏感度，并且其对内锥孔的影响程度大于外锥孔。提高喷油压力，使外锥孔射流偏离喷孔轴线程度加剧;增加喷孔内锥度，喷油特性对喷孔入口倒角的敏感性整体下降，增加喷孔外锥度，喷油特性对喷孔入口倒角敏感性整体增强。

    汽油直喷喷油器喷孔锥度喷孔入口倒角空化

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    异戊胺的氢提取及后续异构化和分解的研究

    严彤王攀颜佳敖成成...
    549-556页
    查看更多>>摘要：燃烧反应动力学对燃料在内燃机内的清洁高效燃烧至关重要。为了探究异戊胺(C5H13N)的燃烧反应动力学，采用完备基集(CBS)方法计算了加入H、CH3和OH自由基进行脱氢反应及异戊胺自由基的异构化和分解反应的势能面。根据微正则变分过渡态理论，预测了温度为300～2 000 K、压力为0。01～100。00 MPa条件下的反应速率常数。结果表明:H自由基的加成严格遵循Bell-Evans-Polanyi准则，a-H位点的脱氢反应较难发生。后续反应中，C—H的断裂在300～570 K之间最具竞争性优势，尤其是int1～int5异构化反应，其具有73。60 kJ/mol的最低正向能量。温度高于570K时，分解反应成为自由基消耗主要途径，其速率常数比异构化高106s-1。

    异戊胺反应动力学氢提取异构化分解

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    芘氧化过程的反应分子动力学模拟

    吴胜伍刚王鹏飞
    557-562页
    查看更多>>摘要：通过反应分子动力学(ReaxFF MD)研究了芘(A4)的氧化过程，分析了催化剂在氧化过程中的作用，研究了A4的详细氧化机理，结果表明:开环反应主要发生在自由边(free-edge)位点，并且在该位点脱氢和氧化反应更易发生。随着环数的增加，开环反应发生时分子中所含的氢原子数逐渐减少，在最后一个环开环时氢原子数下降更明显。

    芘催化氧化氧化机理反应分子动力学

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