Abstract ：

NH3作为一种无碳燃料，且具有较长的应用历史、较高的市场成熟度和较完整的产业链，因此在推动全球低碳发展中具有很大的发展前景。为了解决NH3在燃烧时火焰传播速度较慢的问题，可行的方法是将NH3与CH4混合燃烧。针对NH3/CH4混合燃烧的数值模拟研究时采用的反应机理比较多样且都存在相对误差的问题，对NH3/CH4混合燃料的层流燃烧速度进行模拟并通过反应灵敏度等方法分析了重要影响因素。结果表明燃料CH4的添加可有效使NH3的层流火焰速度线性增加，燃烧强度显著提升。同时发现层流火焰速度在很大程度上受火焰中自由基O、H、OH数量以及基元反应H + O2 O + OH反应速率的影响，随CH4加入火焰中的O、H、OH的摩尔分数也随之增大，因此进一步提高NH3的层流火焰速度。此外通过敏感性分析以及火焰结构分析发现基元反应的参数设置是各个机理模拟产生差异的根本原因，因此本研究基于模拟表现最好Okafor机理，根据其他常用机理的参数设置和实验数据形成了优化机理Okafor-Modified，与实验结果的平均相对误差在10%内。

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NH3/CH4 Bipropellant 层流燃烧速度 机理优化 Laminar Burning Velocity 二元燃料NH3/CH4 Mechanism Optimization

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随着交通领域日益增长的能源需求，气候变化以及能源安全问题不断凸显，发展可再生燃料受到关注.氢和氨的生产来源广泛，本身不含碳，在未来的脱碳进程中将会扮演重要角色.各类醇、醚和生物燃料可通过合成捕集的二氧化碳和氢气及利用生物材料获得，是实现碳中和的有效途径，其本身具有类似于汽油或柴油的燃烧特性.回顾了各类替代燃料在点燃式(spark ignition, SI)和压燃式(compression ignition, CI)内燃机中的应用，并分析了它们对发动机性能及排放特性的影响.零碳燃料氢气具有良好的燃烧特性，单独使用可以实现零碳排放，作为添加剂可以促进主燃料的燃烧，降低碳排放.零碳燃料氨的抗爆性能优...

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混合燃料 替代燃料 碳中和 燃烧 内燃机 排放

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本发明提供一种燃用氢气柴油混合燃料的发动机及控制方法，具体内容涉及氢气和柴油在发动机上的混合与混合燃料在发动机上的燃烧控制。该发动机在柴油发动机本体的基础上增加了一套氢气柴油供给及混合装置、火花塞、电子控制单元及相关管路的方式，通过预先将加压后的高压氢气溶解于柴油中这种新式混合方法，实现了含氢燃料的制备，并且针对发动机的不同工况通过调整高压氢气压力和对溶氢柴油进行泄压的方式控制氢气与柴油的比例，将预混完毕的溶氢柴油通过高压泵加压后喷射，利用溶氢柴油中氢气的闪急沸腾效应促进燃油破碎及火焰周围高浓度分布改善发动机的喷雾与燃烧特性。本发明为实现发动机的节能减排提供了有效技术方案。

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一种乙醇汽油双燃料转子机控制方法属于内燃机领域。乙醇汽油混合燃料已经在一些国家和地区进行了大规模应用，但不可避免的会导致动力性的缺失。采用转子机可以弥补采用乙醇汽油的混合燃料导致动力性不足的缺点。本发明以发动机的转速传感器和进气压力传感器为信号，判断转子机运行情况，根据转子机所处工况控制乙醇和汽油的混合比例，实现乙醇汽油供给比例协同工况控制，实现转子机在全工况下的良好性能。

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　　怠速是内燃机的一种典型工况.内燃机在怠速工况下转速低、进气混合不均匀、缸内残余废气较多,因而内燃机在怠速时往往会出现耗油量较高、抖动较剧烈、排放较高等问题.本文研究不同二甲醚能量分数对点燃式汽油内燃机在怠速工况下燃烧与排放特性的影响.试验结果表明,随二甲醚混合能量分数的增加,汽油混合二甲醚可以使内燃机混合燃料的能量流量逐渐下降,使得燃油经济性得到明显提升；火焰发展期与快速燃烧持续期缩短；平均指示压力循环变动系数降低,使得整体燃烧运行稳定性提高.HC 和Nox 排放而降低,CO 排放先增加后降低.

Keyword ：

燃烧 汽油 内燃机 二甲醚 排放

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　　为解决转子机油耗和排放高的问题,在一台转子机上加装了氢气和汽油喷射系统,并开发了混合燃料电子控制单元来控制转子机燃料喷射和点火.在3000r/min、进气道绝对压力37.5kPa、点火时刻25℃A BTDC 和理论过量空气系数条件,研究进气掺氢对汽油转子机性能的影响.试验结果表明,随掺氢分数的增加,汽油转子机缸内峰值缸压增大且其对应的曲轴转角提前,有效热效率增大,缸内最高温度升高,火焰发展期和燃烧持续期均缩短.掺氢后汽油转子机HC排放由纯汽油时的17058 ppm,降低到掺氢能量分数28％时的9415 ppm,CO 和CO2 排放也均降低.NOx 排放则在掺氢后有所升高.

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性能 掺氢 汽油转子机

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通过耦合纯H2和高辛烷值标准基础燃料(primary reference fuel,PRF)燃烧机理,在CHEMKIN的Premix子程序上建立并验证了PRF-H2混合燃料预混层流火焰燃烧模型,并在该模型上就理论当量比条件下,掺氢对高辛烷值燃烧过程的影响进行了计算研究.试验结果表明:H2能加快PRF-H2混合燃料火焰的传播,促进PRF-H2混合燃料中正庚烷和异辛烷的分解;此外,掺入H2还能增大火焰中H、O和OH自由基的摩尔分数,H自由基摩尔分数的最大值由纯PRF混合燃料火焰时的4×10-3增大到了掺氢能量分数为60％时的13×10-3.

Keyword ：

氢气(H2) 层流火焰速率 自由基 标准基础燃料 燃烧

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一种氢气 汽油混合燃料转子发动机及控制方法，具体涉及一种氢气 汽油混合燃料转子发动机及控制装置，属于内燃机控制领域。主要包括电控汽油喷射系统、电控氢气喷射系统与点火系统等。其优点是可以内燃机现有的一些电控喷射技术应用到转子发动机上，改善混合燃料转子发动机在不同工况下的燃料喷射及控制。另外，氢气特有的理化性质也可改善燃料的燃烧，降低油耗，同时降低有害物排放。该氢气 汽油混合燃料转子发动机及控制方法实现方式简单易行、可靠稳定，具有良好的发展前景。

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针对CO、CH4混合燃料,以层流对冲扩散火焰为对象,利用详细反应机理(GRI-Mech 3.0)模拟计算CO、CH4混合火焰的熄火极限特性,解明了最高火焰温度(也称峰值火焰温度)随拉伸率和CO摩尔分数(αCO)的变化规律,分析了拉伸率和燃料成分的变化对火焰熄火极限的影响,进而着重讨论了造成这种影响的各种因素,以及这些因素在燃烧过程中各自产生的对温度的影响.研究发现:火焰温度随着拉伸率的增长而明显下降；随着αCO的增大,OH的生成速率降低,火焰温度降低,燃烧强度也随之减小.

Keyword ：

详细化学反应机理 熄火极限 最高火焰温度

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掺氢能够有效改善甲醇内燃机性能.然而,目前尚无文献报道内燃机燃烧条件下氢气-甲醇混合燃料的层流火焰速度,这严重阻碍了掺氢甲醇内燃机的开发与应用.本文通过理论计算,提出了一种适合于掺氢甲醇内燃机燃烧过程模拟的层流火焰速度关联式.该关联式同时考虑了掺氢体积分数(0-10％),当量比(0.6-1.5),未燃混合气温度(400-2600K),压力(1-50bar)以及残余废气质量分数(0-20％)对层流火焰速度的影响.同时,通过对比计算流体力学(CFD)模拟与试验结果,本文对该关联式的有效性进行了验证.结果表明,通过调用该关联式,CFD模型能够准确预测不同掺氢体积分数条件下的甲醇内燃机燃烧性能.这表明该关联式适用于掺氢甲醇内燃机的燃烧过程模拟.

Keyword ：

内燃机 混合燃料 燃烧模型 甲醇 层流火焰速度 氢气

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