《低熱值燃氣內燃機超絕熱均質壓縮燃燒模式研究》是依託同濟大學，由石秀勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低熱值燃氣內燃機超絕熱均質壓縮燃燒模式研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：石秀勇
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
針對低熱值混合組分燃氣在內燃機上套用存在的不易著火、燃燒穩定性差等問題，本項目提出一種超絕熱燃燒的方式，即利用多孔介質的超強蓄熱能力，將燃燒反應產生的熱量反饋到上游的未燃燃氣中提高反應物的溫度，拓展貧燃極限，實現穩定的均質壓縮燃燒（HCCI）與超低排放。其特色還在於多孔介質燃燒室分缸蓋底端中心和活塞頂端中心兩部分布置，使得混合氣集中在多孔介質燃燒室中燃燒。本項目研究內容包括：對設計工作循環進行經典熱力學和有限時間熱力學方法分析；採用零維單區模型加入Woschni傳熱模型、多孔介質換熱模型和燃燒放熱率模型對多孔介質特性和燃氣組分對燃燒過程影響進行研究；準維雙區模型模擬多孔介質燃燒室結構參數、壓縮比、過量空氣係數對熱效率和排放水平的影響。該研究對低熱值混合組分燃氣在內燃機上的高效利用以及有害排放控制具有重要意義。
結題摘要
本課題提出利用多孔介質燃燒室來實現低熱值燃氣在內燃機上的超絕熱燃燒，並對其均質壓縮燃燒模式進行探索性基礎研究。圍繞閉式和開式多孔介質發動機兩種設計實現方案，展開多孔介質內燃機經典熱力學和有限時間熱力學循環分析、多孔介質內燃機零維和準維數值模擬、低熱值多組分燃氣物性計算推導、多孔介質燃燒室內燃氣火焰特性模擬以及多孔介質換熱模型和均質壓燃模式下缸壁傳熱模型建立等的研究。通過引入多孔介質特定參數，分析得到了其對內燃機熱效率、循環功等的影響規律，和壓縮比、過量空氣係數等參數對多孔介質內燃機著火時刻、性能的影響，以及多孔介質結構參數對燃氣火焰傳播過程的影響趨勢等。基於研究結果發表了多篇學術論文，申請了發明專利，並培養多名研究生畢業。該研究對低熱值混合組分燃氣在內燃機上的高效利用以及有害排放控制具有重要參考價值。
