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国家自然科学基金(50676036): 作品数：17 被引量：56H指数：5; 相关作者：张辉亚余敬周莫春兰肖合林周光明更多>>; 相关机构：华中科技大学武汉理工大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家教育部博士点基金更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理理学更多>>

闪急沸腾喷雾研究的现状与展望被引量：10: 2007年; 阐述了闪急沸腾喷雾的基本原理,通过比较分析闪急沸腾喷雾与传统喷雾的差异,指出闪急沸腾喷雾是一种极具潜力的燃油喷射方式;论述了近年来国内外对过热燃油和溶气燃油闪急沸腾喷雾研究的进展与现状,介绍了过热液体闪急沸腾喷雾的数学模型及其发展,并从理论上分析了影响闪急沸腾喷雾的因素;展望了闪急沸腾喷雾的应用前景以及进一步研究的发展方向。; 余敬周张煜盛M.Elkelawy张辉亚; 关键词：内燃机闪急沸腾喷雾特性

DME闪急沸腾喷雾特性的试验与数值模拟研究被引量：6: 2009年; 在压力定容室内,利用数字粒子图像速度场仪(DPIV)对二甲醚(DME)闪急沸腾喷雾特性,以及DME和柴油的常规喷雾特性开展了试验研究;建立了适用于DME闪急沸腾喷雾的宏观现象学模型,并将该模型与KIVA程序相耦合,藉此对DME闪急沸腾喷雾特性进行了数值模拟。研究结果表明:与柴油常规喷雾相比,DME闪急沸腾喷雾贯穿距较短,但喷雾锥角较大;喷雾初始段的计算值与试验测量值吻合较好,但喷雾后期的吻合程度稍差。计算研究表明:DME闪急沸腾喷雾体前端两侧存在着明显的涡环结构,喷雾场中DME的气相浓度大幅度高于柴油喷雾的气相浓度,且其索特平均直径(SMD)比柴油小得多。; 余敬周张煜盛Medhat Elkelawy张辉亚; 关键词：二甲醚闪急沸腾喷雾喷雾特性数值模拟

柴油乳化液喷雾闪急沸腾与微爆现象的激光阴影试验研究(英文)被引量：3: 2009年; 在常压定容室内,应用ND:YAG激光阴影法、高分辨率CCD照相机和粒径分析软件,对不同含水量的柴油乳化液雾油滴的闪急沸腾与微爆现象以及油滴粒径分布进行了试验测量与变参数对比分析,探讨了在130℃温度条件下,乳化油含水量对乳化油喷雾液滴闪急沸腾和微爆的影响,揭示了微爆效应在喷雾雾化和液滴碎化中的作用机理。试验结果表明,包覆于油中的水相颗粒受热闪急沸腾所形成的高压蒸气团冲破无水边界层是导致油滴发生微爆和进一步破碎分裂的首要原因;微爆现象随乳化油含水量的增高而趋强;喷雾索特平均直径(SMD)的细化率随乳化油含水量和喷雾贯穿距的增加而增大,且乳化油含水量对喷雾SMD细化率的影响程度也随喷雾贯穿距的增加更加显著。; MEDHAT Elkelawy张煜盛Alm El-Din Hagar余敬周El Zahaby A MEl Shenawy E AKhalil A; 关键词：微爆闪急沸腾

二甲醚喷雾瞬态速度场的DPIV研究被引量：2: 2007年; 采用数字粒子图像测速技术(DPIV)对二甲醚(DME)瞬态喷雾的速度场进行了测量,获得了DME瞬态喷雾的内部微细结构、速度矢与涡量分布等信息,并探讨了启喷压力、喷孔直径、环境压力等参数对喷雾速度场的影响规律。试验结果表明:任一喷雾断面的轴向速度以轴心处为最大,向外沿径向逐渐减小,基本呈对称分布;喷雾轴心速度随喷雾贯穿距离的增大而不断减小,且喷孔直径越小、环境压力越大,其轴向速度衰减率越大,而启喷压力对轴向速度衰减率影响不大;启喷压力、喷孔直径、环境压力对喷雾发展的稳定性、液滴尺寸和速度矢的空间分布均匀性,以及喷雾发展的形态等均具较大影响。数据分析发现,DME喷雾断面的速度分布具有自模性,并据此提出了DME喷雾速度的无因次分布数学表达式。; 周光明张煜盛张辉亚; 关键词：内燃机二甲醚

二甲醚气泡生长与破碎的数值模拟研究被引量：1: 2009年; 编写了一个可用于模拟均匀过热液体内部气泡生长过程的计算程序,利用过热水中气泡生长的实验数据对计算程序的有效性进行了验证.结果表明,模拟计算结果与实测数据吻合较好.在准确计算二甲醚各主要热物性参数的基础之上,利用该计算程序对二甲醚在闪急沸腾条件下的气泡生长过程进行了数值模拟研究.在综合考虑压力、表面张力和黏性应力对气泡生长不稳定性的影响之下,采用线性稳定性分析方法,推导得到了可描述气泡生长不定稳性的色散方程,建立了新的气泡破碎准则.研究结果表明,气泡Weber数和气泡的体积分数越大,气泡越不稳定;气泡破碎时间将随着气泡生长速度的增大或者初始油滴/气泡半径比的减小而缩短.; 张鹏张煜盛; 关键词：二甲醚闪急沸腾

提高喷雾模拟精度的算法被引量：3: 2007年; 燃油喷雾是直喷式发动机燃烧的关键过程,喷雾模拟的精度决定了燃烧计算的可靠性.然而,在KIVA和商业CFD代码中,传统喷雾模拟技术对网格精度非常敏感.因而,预测的发动机性能和排放依赖于计算网格.导致这个问题的两个主要原因是液滴碰撞算法和气液相间耦合.为了提高喷雾模拟精度,采用交错网格液滴碰撞(CMC)算法和气相速度插值算法对原始KIVA代码进行了修正.在定容燃烧室和直喷式柴油机条件下,分别从喷雾结构、预测平均液滴尺寸和喷雾贯穿距三个方面检验了改进KIVA代码对喷雾模拟精度的改善.结果表明,网格依赖性显著降低.通过这些改进,喷雾结构的失真现象消失.在定容燃烧室计算中,预测的平均液滴尺寸的不确定性从30μm减小到5μm;在发动机模拟中,这种不确定性进一步减小到2μm.在中等和精细网格条件下,发动机模拟预测的喷雾贯穿距也获得了较好的一致性.; 张辉亚张煜盛肖合林徐波

闪急沸腾条件下的二甲醚气爆雾化理论研究: 2010年; 为深入研究气泡微爆对燃油雾化的影响,利用线形稳定性理论推导了可描述气泡生长过程中的不稳定扰动所需要满足的色散方程,并对该方程进行了无量纲化处理,以此对二甲醚气泡生长的不稳定性进行了研究,建立了新的油滴破碎准则。研究结果表明:气泡Weber数和气泡的体积分数越大,气泡越不稳定;油滴破碎时间随气泡生长速度的增大或者初始油滴/气泡半径比的减小而缩短。; 张鹏张煜盛; 关键词：内燃机闪急沸腾二甲醚微爆雾化

二甲醚HCCI发动机微量排放物的研究被引量：6: 2007年; 根据优化气相色谱仪工作条件,对二甲醚均质充量压燃(HCCI)发动机排气中的甲醛和甲酸甲酯进行了检测.通过二甲醚简化反应机理与Fluent的耦合联算,以及结合Woschni传热模型和DME详细反应机理的Chemkin反应动力学数值模拟,对二甲醚HCCI发动机的燃烧过程及其微量排放物(甲醛、甲酸和甲酸甲酯)进行了预测分析.结果表明:在一定条件下,甲醛、甲酸和甲酸甲酯存在于排气中,其排放量均随过量空气系数的减小而减小,发动机转速、进气温度和压力对其影响也很大.; 张煜盛孙海英莫春兰韩健; 关键词：二甲醚数值模拟

燃油喷射系统参数对二甲醚闪急沸腾喷雾的影响被引量：4: 2007年; 在环境温度293 K、环境压力0.1 MPa条件下,采用数字粒子图像速度场仪(DPIV)研究了喷嘴开启压力、喷孔直径对二甲醚(DME)闪急沸腾喷雾和柴油喷雾的影响。研究结果表明:与柴油喷雾相比,DME闪急沸腾喷雾具有较大的喷雾锥角、喷雾面积和较小的喷雾贯穿距;这3个参数均随喷嘴开启压力的提高而增大;当喷孔直径增大时,喷雾锥角和喷雾面积随之增加,而喷雾贯穿距可能增大也可能减小。; 张辉亚张煜盛周光明肖合林; 关键词：二甲醚闪急沸腾喷雾粒子图像速度场仪喷雾特性

Tiny pollutant emissions of a dimethyl ether fuelled engine: 2008年; Emissions of dimethyl ether(DME) fuelled engines were investigated by orthogonal experiments on a ZS195 diesel engine.The study mainly focused on the tiny pollutant emissions of formaldehyde(CH2O),methyl formate(CH3OCHO) and formic acid(HCOOH).The presence of CH2O,CH3OCHO and HCOOH are proved in the exhaust by gas chromatograph and Fourier transform infrared spectroscopy.The analysis of variance results indicate that the fuel delivery advance angle is the most important factor for CH2O emission.The fuel delivery advance angle and the interaction of injection pressure and nozzle diameter are considerable factors for unburned hydrocarbon(UHC) emission.The mechanism forming tiny pollutants,primarily through CH2O formation,is suggested to be similar to the mechanism forming UHC by DME partial oxidation existing in crevices and boundary zones,and is verified via DME combustion simulation of a multizone chemical kinetic model.; 郎静张煜盛; 关键词：二甲基醚甲醛蚁酸污染

国家自然科学基金(50676036)

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