国家重点基础研究发展计划(2014CB239600)
- 作品数：21 被引量：35H指数：4
- 相关作者：赵黛青蒋利桥汪小憨刘秦飞苏航更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金广东省科技计划工业攻关项目更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理一般工业技术轻工技术与工程化学工程更多>>
- 微型内燃机工况下C1–C4烷烃着火延迟数值模拟被引量：5
- 2016年
- 燃料着火延迟时间对采用蓄热自着火方式的微型内燃机非常重要。利用Chemkin-Pro软件,分别对甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷空气混合气在微型内燃机运行工况下进行着火延迟时间模拟计算,探究初始温度(500 K^1 000 K)、压力(1~10 atm)和当量比(0.6~1.2)对着火延迟时间的影响。同时分析了微型内燃机扫气不尽的尾气残留组分(N2、CO2和H2O)对正丁烷着火延迟时间的影响。结果表明:在四种燃料中,正丁烷的低温着火延迟特性最佳,是一种适合于采用蓄热自着火方式的微型内燃机燃料;初始温度、压力的提高和当量比的增大有利于燃料着火延迟时间的缩短;尾气残留使得燃料着火延迟时间变长,着火延迟特性变差,尾气各组分的热效应和基元反应对燃料着火延迟有着不同的影响机制。
- 张云路霍杰鹏蒋利桥李星李星
- 关键词：着火延迟时间
- 两种喷管中心间距下微阵列火焰场燃烧特性数值研究
- 2016年
- 构建了处于无限阵列中管径为1.5 mm的3×3喷管微阵列火焰模型,采用甲烷简化机理,分别对喷管中心间距为2 mm和4 mm的微阵列火焰场燃烧特性进行数值研究。结果表明,在相同输入工况下,随着管中心间距的减小,喷管火焰间的相互影响增强,燃烧反应区域变长,最高温度增大;同时,计算区域出口CO排放增加、燃烧效率下降。喷管中心间距2 mm和4 mm两种工况下,距离管口5 mm后的区域温度都开始均匀分布,为研究温度均匀的微阵列火焰加热器提供了设计依据。
- 曾小军汪小憨赵黛青蒋利桥杨卫斌
- 关键词：温度均匀性甲烷
- 微小定容腔内喷射正丁烷/空气着火与燃烧特性
- 2021年
- 利用微小定容腔着火及燃烧试验平台,开展了喷射进气时正丁烷/空气的热着火与燃烧特性研究.结果表明:火焰在热丝表面形成后向外传播,传播过程中火焰呈现强烈褶皱状,后期表现为多点着火;高热丝温度下,当量比为0.9~1.5时出现"着火—熄火—再着火"的现象.着火时间随热丝温度增加而缩短,缩短程度和当量比有关;低热丝温度下,着火时间随当量比增大而延长,高热丝温度下,着火时间随当量比增大先缩短后延长,这是预混气加热和化学反应影响程度不同所致.在接近贫/富燃极限工况时,热丝温度对燃烧中最大压力差Δp_(max)的影响不明显,其他条件下,随温度和当量比增大,Δp_(max)均先增大后减小.
- 周光照蒋利桥赵黛青祝兴林杨卫斌汪小憨
- 关键词：正丁烷燃烧特性
- 膨胀蛭石偶联的羟基封端硅橡胶及其阻燃性能优化研究被引量：3
- 2016年
- 以羟基封端硅橡胶为主体、高温膨胀蛭石(EV)为添加剂、四乙氧基硅为偶联剂,经两步缩合反应制备了蛭石/硅橡胶复合弹性体(EV-PDMS),并对其阻燃性能进行了研究.经分别用全反射衰减红外光谱、水接触角、扫描电子显微镜对制备物进行测试,结果表明:膨胀蛭石的片状晶体均匀地分散于硅橡胶的内部,它们之间形成了稳定的Si—O—Si共价键,掺杂后的EV-PDMS弹性体表面维持了高度的憎水性能.力学性能测试表明:60份EV掺杂后,拉伸强度、杨氏模量、邵氏硬度分别增加至添加前空白PDMS弹性体的4.50倍、1.97倍、2.17倍.燃烧实验表明:添加5份的十溴联苯醚和5份的氢氧化铝,蛭石/硅橡胶弹性体的阻燃性能可达到FV-0级,极限氧指数可达69.5%.
- 郭东杰王彦辉白宝丰闫春绵史波方少明
- 关键词：膨胀蛭石缩合反应阻燃性能
- 微喷管氢气非预混射流火焰燃烧特性被引量：5
- 2016年
- 采用考虑详细化学反应机理的数值计算,对空气伴流中微圆管氢气非预混射流火焰进行了研究。不同流速下火焰OH基元分布数值计算与实验结果吻合较好。结果表明:当微圆管内径保持不变时,随着燃料速度减小,火焰最高温度逐渐降低。当燃料速度接近熄灭极限速度时,火焰最高温度开始急剧下降;微圆管氢气非预混射流火焰存在最小流速对应的熄灭极限;随着管壁材料热导率降低,火焰中心轴线上的最高温度逐渐升高,喷口处壁面温度也升高;管壁材料热导率对火焰熄灭极限速度影响不显著。
- 张京李星李星杨浩林蒋利桥汪小憨
- 关键词：热传导
- 微型摆动式发动机内间歇着火和火焰传播试验研究被引量：4
- 2017年
- 为了试验研究微摆发动机燃烧室内的间歇着火和火焰传播特性,设计了一套电机驱动倒拖运行的两冲程微型摆动式发动机单缸燃烧可视化试验系统,倒拖运动摆臂模拟了真实发动机自由摆臂的运动特性,并建立了对应摆臂位置的电火花正时点火系统。在微摆发动机单缸内实现了正丁烷/空气的稳定间歇着火,用高速相机拍摄火焰传播图像,并用Matlab程序分析图像中火焰面积变化特征。考察了摆臂频率f和预混气流量Q对着火和火焰传播的影响。研究结果表明:随预混气流量的增加,火焰传播越快;单次扫气量Q/f不变,随摆臂频率的增加,火焰传播变快。
- 刘秦飞蒋利桥杨卫斌苏航赵黛青
- 关键词：内燃机微尺度燃烧
- 低稠度小偏转角叶尖涡轮气动特性分析
- 2020年
- 针对气驱涵道风扇垂直起降动力系统的核心部件叶尖涡轮开展了数值模拟,掌握了低稠度小偏转角叶尖涡轮(具有高反力度特征)的气动特性和损失构成。研究表明:针对低稠度涡轮物理喉道消失、气流易分离的特点,提出低稠度小偏转角涡轮叶型。此叶型可构建气动喉道,在一定程度上弥补物理喉道消失带来的影响,其流动较常规低稠度涡轮得到了极大的改善,不存在明显流动分离,其效率为84.38%,能量利用率为70.13%,其损失构成和常规涡轮有所不同,叶尖泄漏损失高达54.15%,二次流损失为34.41%,叶型损失为11.44%。
- 张宇夏晨向鑫黄国平
- 二冲程微摆发动机的三维数值模拟被引量：4
- 2016年
- 介绍了二冲程微型摆动式发动机的主要结构和工作原理,运用CFD软件对发动机燃烧室进行三维建模,耦合既定的正弦摆动规律对燃烧室的流场进行计算。分析了工作过程各个阶段的流场特征,并对不同摆动频率下燃烧室的平均压力和燃烧效率进行对比。结果表明,相同进气温度下,摆臂频率越低,燃烧效率越高且平均压力的峰值越大。
- 郑子辉汪小憨蒋利桥赵黛青
- 关键词：数值模拟燃烧效率
- 微型定容燃烧腔内C_2～C_4烷烃/空气火焰传播被引量：3
- 2016年
- 在直径35 mm、高度2 mm光学可视的定容燃烧腔内,实验研究了常温常压静止乙烷/空气、丙烷/空气和正丁烷/空气预混气在燃烧腔中心由电火花点燃后向外传播的火焰传播特性。结果表明:3种燃料空气混合气可形成火焰传播的当量比范围不同,范围由大到小排序为乙烷>丙烷>正丁烷;3种燃料均存在由光滑火焰面向褶皱火焰面转变的传播形态;在微型定容燃烧腔内,3种燃料的火焰传播速度均低于常规尺度下定容燃烧弹内火焰传播速度,且火焰传播速度随半径增加而减小;随着当量比增加,火焰锋面容易出现褶皱和断裂现象,在高当量比情况下,火焰传播会出现短暂停滞。
- 苏航蒋利桥曹海亮刘秦飞李言钦赵黛青
- 关键词：微尺度燃烧
- 微型摆式发动机内丙烷/空气单次燃烧实验研究
- 2021年
- 在厘米尺度百瓦级微型摆动式发动机样机上进行了单次燃烧实验,燃用当量比φ=0.9~1.2的丙烷/空气预混合气时,对燃烧室内的火焰传播形态、气体动态压力和摆臂运动进行测量,获得了平均火焰传播速度、燃烧持续时间、燃料质量燃尽率、压力和摆臂止点角度随当量比变化的规律特性。结果表明:在进气初始温度300 K、压力0.13 MPa条件下,φ=1.0~1.2工况时,微摆发动机内燃烧为湍流燃烧,燃烧持续时间在5 ms以内,压力峰值高于8个大气压;随当量比增加,燃烧持续时间缩短、平均火焰传播速度加快和压力峰值升高,更接近定容燃烧,有利于提高输出功率。
- 蒋利桥赵罗光杜宁孔文俊孔文俊
- 关键词：燃尽率
