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亚/超临界环境下多组分燃料液滴相变的模拟
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作者 巩艺飞 马骁 +3 位作者 肖国炜 罗开红 徐宏明 帅石金 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期519-527,共9页
采用分子动力学模拟的方法,研究了一种三组分碳氢燃料液滴在亚/超临界氮气环境下的相变过程,并与单组分正十六烷液滴进行了对比,液滴初始直径约为26 nm.分析了液滴寿命、初始加热时间和蒸发速率常数等常规的液滴蒸发特性.提出了一种针对... 采用分子动力学模拟的方法,研究了一种三组分碳氢燃料液滴在亚/超临界氮气环境下的相变过程,并与单组分正十六烷液滴进行了对比,液滴初始直径约为26 nm.分析了液滴寿命、初始加热时间和蒸发速率常数等常规的液滴蒸发特性.提出了一种针对单/多组分燃料油、气混合过程主导模式的判据,探讨了环境温度和环境压力对主导混合模式转变的影响.结果表明:当环境压力为2~10 MPa、环境温度为750~1 200 K,环境压力升高或环境温度降低时,气/液密度差逐渐减小,主导混合模式逐渐从蒸发向扩散转变.得到了正十六烷液滴和三组分燃料液滴蒸发系统在p-T图上的主导混合模式的分区图,并分析了不同混合模式下的燃料分子分布差异. 展开更多
关键词 超临界 相变 多组分燃料 液滴 分子动力学模拟
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喷注位置对多组分燃料超燃冲压发动机燃烧的影响
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作者 滑远帆 李世鹏 +2 位作者 王宁飞 于文浩 马源辰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期25-35,共11页
为研究含铝高能量密度碳氢燃料在超燃冲压发动机中的燃烧组织细节,使用离散相模型(DPM)和简化反应机理对不同燃料喷注位置下燃烧流动过程进行了数值模拟。结果表明:使用七喷注器从上壁面进行燃料喷注时,出口截面处温度场形成了以近上壁... 为研究含铝高能量密度碳氢燃料在超燃冲压发动机中的燃烧组织细节,使用离散相模型(DPM)和简化反应机理对不同燃料喷注位置下燃烧流动过程进行了数值模拟。结果表明:使用七喷注器从上壁面进行燃料喷注时,出口截面处温度场形成了以近上壁面轴线为中心低温-升至最高温-降至较低温度的分布特征,氧浓度在中心处的含量也较低,这都将影响燃烧反应的进程。在研究工况下随着喷注器与燃烧室入口距离增大,燃料比冲呈先增大后减小的变化趋势,在研究工况中实现燃料最大比冲11092 m/s,可以通过改变燃料从上壁面喷入燃烧室的喷注位置和优化喷注器布局等提升燃烧室性能,优化后最大比冲提升了12.68%。 展开更多
关键词 多组分燃料 超燃冲压发动机 喷注位置 燃烧性能 喷注布局优化
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针对多组分燃料液滴的混合蒸发模型 被引量:2
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作者 任泽昱 张磊 任晓华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2326-2332,共7页
针对汽油等多组分燃料液滴的蒸发过程,本文引入了混合蒸发模型进行计算。该模型将燃料分为若干个烃类化合物组,并且采用概率密度函数描述每组烃类化合物中具体组分的分布。通过将混合蒸发模型的计算结果与单Gamma分布模型的结果以及实... 针对汽油等多组分燃料液滴的蒸发过程,本文引入了混合蒸发模型进行计算。该模型将燃料分为若干个烃类化合物组,并且采用概率密度函数描述每组烃类化合物中具体组分的分布。通过将混合蒸发模型的计算结果与单Gamma分布模型的结果以及实验数据的对比,表明当前混合蒸发模型能够更加准确地描述燃料热物性参数和燃料组分分布。通过使用混合蒸发模型对单个汽油液滴蒸发过程进行模拟,表明每组烃类中轻质组分优先蒸发,在相同分子量范围内,芳香烃类化合物相对于其它烃类化合物组滞后蒸发。 展开更多
关键词 多组分燃料 混合蒸发模型 蒸发过程
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柴油-生物柴油混合喷雾过程的多组分蒸发模拟 被引量:2
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作者 张磊 任晓华 姬忠礼 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期436-442,共7页
针对多组分混合燃料的喷雾过程研究了相应的液滴蒸发模型,着重于研究混合燃料的组分对其液滴蒸发特性的影响.对柴油-生物柴油混合燃料的液滴蒸发模拟,依据燃料本身的特点,分别采用连续热力学方法和离散组分法描述其中柴油和生物柴油的组... 针对多组分混合燃料的喷雾过程研究了相应的液滴蒸发模型,着重于研究混合燃料的组分对其液滴蒸发特性的影响.对柴油-生物柴油混合燃料的液滴蒸发模拟,依据燃料本身的特点,分别采用连续热力学方法和离散组分法描述其中柴油和生物柴油的组成.利用所得模型,对单组分燃料、双组分燃料以及生物柴油的液滴进行了蒸发模拟,通过将液滴蒸发历史曲线与试验结果对比,发现对于这些燃料液滴的蒸发模拟结果与相应试验数据很好地吻合,证实了此混合燃料液滴蒸发模型的正确性.此外,还着重对柴油-生物柴油的混合燃料的液滴进行了蒸发模拟研究,探讨混合燃料成分对其液滴蒸发特性的影响.结果表明:轻质柴油组分在蒸发过程中优先蒸发,而相对重质的柴油组分的蒸发则相对滞后,生物柴油在混合燃料中的质量分数则在液滴蒸发过程中不断增加,随着重质组分在柴油中所占比例达到一定程度之后,生物柴油的质量分数则开始迅速减小. 展开更多
关键词 柴油-生物柴油 多组分燃料 蒸发过程 数值模拟
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负温度系数区域内RP-3喷气燃料表征燃料化学反应动力学分析
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作者 魏胜利 吴李荣 +2 位作者 于志清 孙林肖 张志成 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期718-726,共9页
为探究喷气燃料(RP-3)在不同条件下负温度系数(NTC)区域内的反应路径、敏感反应以及小分子基元团的影响规律,以CRECK小分子详细机理为核心,基于解耦法耦合正十二烷、正丁基环己烷、正丁基苯简化机理,构建得到RP-3多组分表征燃料化学反... 为探究喷气燃料(RP-3)在不同条件下负温度系数(NTC)区域内的反应路径、敏感反应以及小分子基元团的影响规律,以CRECK小分子详细机理为核心,基于解耦法耦合正十二烷、正丁基环己烷、正丁基苯简化机理,构建得到RP-3多组分表征燃料化学反应动力学详细机理;并在不同压力、燃料/空气质量比工况下对其NTC区域内的燃烧过程进行了敏感性分析、组分含量变化分析以及组分间交互作用路径分析。结果表明:NTC区域内反应H_(2)O_(2)(+M)=2OH(+M)(M为反应中第三体)是最重要的着火促进反应;不同反应条件下O_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(4)的陡降时刻与CO_(2)的激增时刻均与燃料的着火延迟期表现出极高的吻合度;压力与燃料/空气质量比的改变仅会影响反应路径的占比。 展开更多
关键词 喷气燃料 多组分表征燃料 负温度系数区域 化学反应动力学 敏感性分析
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航空煤油多组分表征燃料碳烟生成分析
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作者 秦文瑾 孙智成 +2 位作者 邵宇 景瑞雄 严俊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-8,共8页
选取航空煤油的多组分表征燃料Jet-A world average(JW),运用大涡模拟和详细化学反应机理相结合的方法对该表征燃料的碳烟生成过程进行了数值模拟,从碳烟前驱物的生成、碳烟颗粒的生成及氧化等过程进行了详细预测。结果表明:Dalian碳烟... 选取航空煤油的多组分表征燃料Jet-A world average(JW),运用大涡模拟和详细化学反应机理相结合的方法对该表征燃料的碳烟生成过程进行了数值模拟,从碳烟前驱物的生成、碳烟颗粒的生成及氧化等过程进行了详细预测。结果表明:Dalian碳烟模型可以较好地预测定容弹内多组分航空煤油表征燃料射流燃烧的碳烟的生长特性;对于描述碳烟生成的特征量,碳烟质量的增长略微滞后于颗粒数密度的增长;碳烟空间分布主要与当量比和温度的分布相关。当量比越小且温度越高的区域,碳烟生成量则越小。 展开更多
关键词 航空煤油 多组分表征燃料 大涡模拟 定容弹 碳烟
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柴油机缸内超临界环境甲醇/正庚烷液滴蒸发过程
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作者 李瑞娜 胡全 +2 位作者 张亮 杨大海 刘非凡 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1647-1655,共9页
采用分子动力学模拟方法研究了甲醇/正庚烷混合燃料液滴在不同温度(400、700、1000 K)、不同压力(2、5、7 MPa)下不同甲醇掺混质量分数(0、10%、20%、30%)的蒸发过程。结果表明:正庚烷液滴的蒸发直径随时间的变化相对平滑,甲醇/正庚烷... 采用分子动力学模拟方法研究了甲醇/正庚烷混合燃料液滴在不同温度(400、700、1000 K)、不同压力(2、5、7 MPa)下不同甲醇掺混质量分数(0、10%、20%、30%)的蒸发过程。结果表明:正庚烷液滴的蒸发直径随时间的变化相对平滑,甲醇/正庚烷混合燃料液滴中甲醇的蒸发对超临界环境条件更加敏感,混合燃料液滴蒸发过程波动更加剧烈。基于蒸发速率、液滴分子数和界面厚度3个指标,提出了液滴蒸发阶段的3种划分方法,并讨论了3种划分方法在不同环境条件及燃料成分下的适用范围;提出界面厚度变化率作为判断临界状态转变的指标,当界面厚度变化率大于0.04 nm/ps时,认为液滴发生亚临界向超临界的转变;基于界面厚度变化率突变时刻,建立了甲醇/正庚烷液滴临界相变预测模型,计算结果表明,甲醇掺混质量分数达到或超过44%时观察不到界面厚度变化率突变的现象,即液滴亚临界向超临界转变的时间可以忽略。 展开更多
关键词 柴油机 甲醇 正庚烷 液滴蒸发 超临界 多组分燃料 分子动力学
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自由空间粉尘云雾爆炸压力场分析(英文) 被引量:1
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作者 叶剑飞 周凯元 王汉良 《火灾科学》 CSCD 2005年第1期6-10,共5页
本文旨在研究固体粉尘在自由空间中爆炸压力场的分布。进行了复合粉尘燃料和液体燃料环氧丙烷的爆炸实验,利用压力传感器和高速摄影,获得了在自由空间中的压力实测数据,并对数据进行了详细地分析处理,得到了典型的超压曲线以及高速摄影... 本文旨在研究固体粉尘在自由空间中爆炸压力场的分布。进行了复合粉尘燃料和液体燃料环氧丙烷的爆炸实验,利用压力传感器和高速摄影,获得了在自由空间中的压力实测数据,并对数据进行了详细地分析处理,得到了典型的超压曲线以及高速摄影图片。研究表明:粉尘云雾爆炸的超压峰值较大,在云雾区内压力存在相对低压区,超压持续时间远比液体环氧丙烷长。 展开更多
关键词 粉尘 多组分复合燃料 压力场 高速摄影 爆轰
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