第5卷第2期
2006年6月
热科学与技术
Journal of Thermal Science and T echnology
V ol.5N o.2Jun.2006
文章编号:167128097(2006)022*******
收稿日期:2005212206; 修回日期:2006203221.
作者简介:李从心(19792),博士生,主要研究方向为发动机燃烧与控制技术.
HCCI 柴油机燃烧过程数值模拟研究
李从心, 张 欣, 孟金吉吉
(北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044)
摘要:均质压燃(HCCI :homgeneous charge compression ignition )燃烧方式已成为发动机领域的硬件研究热点。
针对CA4D32209型柴油机,对HCCI 燃烧过程进行了计算模拟,并利用统计的方法对影响HCCI 燃烧特性的因素进行分析,通过计算得出HCCI 发动机燃烧过程的影响因素及发动机主要参数对混合气均质特性的作用。
关键词:均质压燃;柴油机;统计中图分类号:TK 42112
文献标识码:A
0 引 言
在能源危机和环境保护的双重压力下,对柴油机性能的要求越来越高。但目前车用传统发动机从燃烧过程上无法同时降低NO x 和碳烟的排放,降低NO x 排放导致温度降低,不利于碳烟的氧化反应,使碳烟排放量增加
[123]
。因此,从燃烧方式
的角度提出了均质压燃(HCCI :hom ogen 2eous charge compression ignition )燃烧方式,其通过预
混合燃烧形成均匀混合气,依靠低温燃烧能够同时降低NO x 和碳烟的排放
[2,4]
。由于其自身的优
点,均质压燃正在成为内燃机领域重要的研究方
向之一。
HCCI 均匀混合气的形成是实现HCCI 良好燃
烧的基础
[1]
,本文重点模拟研究HCCI 发动机燃烧
过程及重要参数对其影响,并用统计的方法对混合气均质特性进行了研究。
1 HCCI 燃烧过程的分析
1.1 模型参数说明及校验分析
本文模拟分析的柴油机是CA4D32209型。该柴油机为直列、四缸、水冷、四冲程型式;直接喷射燃烧;增压中冷吸气,燃烧室型式为缩口ω型;燃油为G B252轻柴油。基本参数见表1。计算中选
表1 计算柴油机基本参数
Tab 11 Engine specification
缸径×行程Π
mm ×mm 排量ΠL
压缩比
额定功率ΠkW 额定转速Π(r ?min -1)喷油器类型喷油器喷孔数目
98×105
3.168
17.5∶1
66(1±5%)
3400
孔式
5
喷油器喷孔孔径Πmm 喷油提前角Π℃A
配气相位
进气门开Π℃A BT DC 进气门关Π℃A AT DC 排气门开Π℃A BT DC 排气门关Π℃A AT DC
连杆长度Πmm
φ0.23
8±1
16
52
66
12
162.0
用FIRE 和KIVA 23V 软件,对发动机燃烧过程进行多维数值模拟计算。在计算中,模拟工况的转速均为1800r Πmin ,喷油孔数都为5,喷油提前角分别为50、32.5和8°CA ,EGR 阀门开度依次分别为100%、43%和无EGR ,其中喷油提前角为8°CA 即
为原机的计算工况。
计算过程中,
为保证计算结果的正确性对模型进行校验,图1给出原机工况计算结果与试验结果对比情况。由图1可见,两条压力曲线数据值接近,计算结果为9.0MPa ,试验结果为
8.79MPa ,误差仅为1.11%。气缸中的工质燃烧压力作
用在活塞顶上,通过曲轴连杆机构对外做功,缸内压力是气缸内部实际工作循环不同阶段的正确反映,其变化历程与燃烧过程密切相关,因此通过压力曲线比较,可知本文对燃烧过程模拟计算比较符合实际情况。
图1 计算与实验压力曲线对比
Fig 11 C omparison of pressure between simulation data
and experimental result
1.2 燃烧过程特性分析
图2表示三种工况下计算得到的HCCI 发动机气缸内温度随着曲轴转角变化的过程曲线。
由图2可见,三种工况燃烧过程中温度变化的趋势基本相同。比较曲线的极大值,即燃烧过程中的最高温度点,喷油提前角为8°
CA 时最高,50°CA 时最低,32.5°CA 时的结果介于两者之间。由此可见,从缸内整个燃烧过程来看,喷油提前角为50°CA 时更接近于低温燃烧。
图3是喷油提前角分别为50、32.5和8℃A 时,缸内压力随曲轴转角变化的关系。由图3可
见,三种工况的压力变化趋势基本相同,其中喷油提前角为8°CA 工况的压力峰值点最高,达到了9MPa ,而喷油提前角为50°CA 工况的压力峰值点最
低,约为7.0MPa 左右,喷油提前角为32.5°CA 的工况压力峰值点介于两者之间,为7.4MPa 。
图2 缸内温度分布
Fig 12 Temperature
curve
with
different
injection 2angle 2advance
图3 缸内压力分布
Fig 13 Pressure
curve
with
different
injection 2angle 2advance
图4为三种工况的放热率随曲轴转角变化的曲线,由图4可见,喷油提前角为50°CA 工况的放热率峰值为110J Π°CA ,喷油提前角为8°CA 工况的放热率峰值与其比较接近,约为112J Π°CA ,但喷油提前角为32.5°CA 工况的放热率峰值大约158J Π°CA ,明显高出其他两种工况,这是一个过渡工
况,而这么高的放热率容易引起爆燃,这种工况在实际工作中并不希望出现。对于放热率峰值出现的位置进行对比,喷油提前角为32.5°CA 工况最早出现峰值,最大放热率峰值对应的曲轴转角为
9
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李从心等:HCCI 柴油机燃烧过程数值模拟研究
上止点前12°CA 。喷油提前角为50°CA 工况随后出现,最大放热率峰值对应的曲轴转角为上止点前10°CA 。而喷油提前角为8°CA 工况出现的最晚,基
本上在上止点附近出现峰值。这主要是由于各工况的燃油与空气的混合状况不同,引起燃烧过程不同导致的。对图中的放热率曲线宽度作比较,喷油提前角为8°CA 工况最宽,
主要由于其喷油提前角靠后,油束喷出后就燃烧,燃烧持续的时间相对其他两工况较长,导致曲线宽度较大,其他两个工况,喷油提前角较大,燃油雾化充分,燃烧时间相对较短
[4]
,所以曲线宽度较小。
图4 放热率对比曲线
Fig 14 C
omparison of heat release rate curves with
different injection 2angle 2advance
2 混合气均质特性分析
2.1 不同喷油提前角对混合气均质特性的影响
本文在计算模拟中,研究了喷油定时分别是上止点前50、45、40°CA 时的缸内油气混合历程,以便分析不同提前角对HCCI 油气混合的影响。在模拟计算中,通过统计学中的方差来定量分析油气混合情况。方差描述了缸内油气浓度偏离平均值的程度,反映了油气分布梯度情况,方差越小油气在缸内分布越均匀。分析中通过缸内混合气的摩尔浓度方差和油雾所占体积分数来综合评价油气混合程度。模拟分析的时间区域是从喷油开始至上止点
,以便分析从喷油到着火整个油雾在缸内的蒸发混合发展过程,图中的横坐标均是曲轴转角。图5描述了混合气在缸内分布情况,喷油提
前角为50°CA 时方差最小,即此时混合气分布最均匀。
图5 不同喷油提前角时的混合气方差
Fig 15 C omparison
of
variance
with
different
injection 2angle 2advance
由图6可以看到,油气的混合过程需要相当漫长的时间,小的喷油定时将导致燃油没有充分的时间蒸发扩散。着火时刻之前,喷油定时为40°CA 时的燃油蒸发扩散相对较慢,造成在一定
曲轴转角内的体积分数相对喷油定时为50和
45°CA 时都要小。从不同喷油定时计算结果来看,
喷油定时为50°CA 时的油气混合程度比喷油定时为45和40°CA 的情况都要好。
图6 不同喷油提前角时混合气体积分数
Fig 16 C omparison of mixture volume fraction with
different injection 2angle 2advance
2.2 不同喷油孔数对混合气均质特性的影响
图7为喷油孔数为5和6时的混合气浓度方差情况,喷油孔为6孔的方差比5孔减小了近12个数量级。从结果分析可见,在其他参数不变,增加喷油孔数时,缸内油气的混合情况将得到改善。
61 热科学与技术
第5卷
喷孔变为6个,呈对称分布,喷出的油束在空间分布上基本对称,经过雾化和蒸发,油雾的分布在缸内空间也基本对称,比5个喷孔时分布更加均匀。因此,多喷孔技术将能使油气混合质量得到进一步改善。
图8所示为喷油孔数为5和6时的混合气体积分数对比情况。喷油孔为6
孔的体积分数增加了15%20%。结合两个计算结果,说明增加喷油孔数能够有效提高油气混合程度,有益于实现均匀混合气。
图7 不同喷油孔数时混合气的方差
Fig 17 C omparison of variance with different nozzle
hole number
图8 不同喷油孔数时混合气的体积分数
Fig 18 C omparison of mixture volume fraction with
different nozzle hole number
3 结 论
本文模拟分析了HCCI 发动机燃烧过程,并利用统计的方法对混合气的均质特性进行了研究,
通过数值模拟计算得出:
1)大幅度的提前向缸内喷入燃料(如上止点
前50°CA )将使燃烧过程的平均温度显著低于普通喷油提前角时(如上止点前8°CA )的情况,可以实现HCCI 的低温燃烧过程。同时可以缩短主燃烧期。
2)大幅度的提前向缸内喷入燃料(如上止点
前50°CA )可以形成相对均匀的混合气,但存在一个过渡工况(如上止点前32.5°CA )容易引起爆燃。
3)通过利用统计方法对不同喷油提前角时
缸内油气混合情况的定量分析,得出燃油在缸内的蒸发情况以及与空气的混合情况与喷油参数(喷油提前角和喷油孔数等)关系密切。加大喷油
提前角和增加喷油孔数都能有效促进均匀混合气的形成。
参考文献(R eferences ):
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欣,刘建华.均质压燃式(HCCI )燃烧的
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WANG Da 2xin ,ZHANG X in ,LIU Jian 2hua.The
Research of
H omogeneous Charge and C ompression
Ignition (HCCI )combustion [J ].Chinese Internal Combus Engine Eng ,2002(4):77281.(in Chinese )
1
61 第2期
李从心等:HCCI 柴油机燃烧过程数值模拟研究
261 热科学与技术 第5卷
Numerical simulation research of HCCI diesel engine combustion process
LI Cong2xin, ZH AN G X in, MEN G Jin2zhe
(School of Mech.,E lectro.and C ontrol Eng.,Beijing Jiaotong Univ.,Beijing100044,China)
Abstract:H om ogeneous Charge C ompression Ignition is the focus of the engine combustion research.In this paper,based on the diesel engine CA4D32209,the HCCI engine combustion process was simulated on the PC platform.On the basis of experimental certification,main parameters affecting HCCI were analyzed by statistical method.Factors that have great influence on HCCI were obtained.
K ey words:homgeneous charge compression ignition;diesel engine;statistics
燃烧器基本知识 燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 一、送风系统 送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、扩散盘。 1．壳体：是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进风通道的主要组成部分。从外形来看可以分为箱式和枪式两种，大功率燃烧器多数采用分体式壳体，一般为枪式。壳体的组成材料一般为高强度轻质合金铸件。（如图1-1）顶盖上的观火孔有观察火焰作用 2．风机马达：主要为风机叶轮和高压油泵的运转提供动力，也有一些燃烧器采用单独电机提供油泵动力。某些小功率燃烧器采用单相电机，功率相对较小，大部分燃烧器采用三相电机，电机只有按照确定的方向旋转才能使燃烧器正常工作。有带动油泵及风叶作用，电机一般是2800转(如图1-2) 3．风机叶轮：通过高速旋转产生足够的风压以克服炉膛阻力和烟囱阻力，并向燃烧室吹入足够的空气以满足燃烧的需要。它由装有一定倾斜角度的叶片的圆柱状轮子组成，其组成材料一般为高强度轻质合金钢，所有合格的风机叶轮均具有良好的动平衡性能。 4．风枪火管：起到引导气流和稳定风压的作用，也是进风通道的组成部分，一般有一个外套式法兰与炉口联接。其组成材料一般为高强度和耐高温的合金钢。有风速调节作用。5．风门控制器：是一种驱动装置，通过机械连杆控制风门档板的转动。一般有手动调节、液压驱动控制器和伺服马达驱动控制器三种，前者工作稳定，不易产生故障，后者控制精确，风量变化平滑。 6．风门档板：主要作用是调节进风通道的大小以控制进风量的大小。其组成材料有合金，合金档板有单片、双片、三片等多种组合形式。 7．扩散盘：又称稳焰盘，其特殊的结构能够产生旋转气流，有助于空气与燃料的充分混合，同时还有调节二次风量的作用。 二、点火系统 点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：点火变压器、点火电极、电火高压电缆。8．点火变压器：分电子式和机械（电感）式两种,是一种产生高压输出的转换元件，其输出电压一般为：2 5KV、2 6KV、2 7KV，输出电流一般为15~30mA。有EDI、丹佛斯、国产丹佛斯、飞达这几种。油机跟气机的区别是：油机一般两个头气机一般一个头。分电子式和机械式两种 9．点火电极：将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以引燃燃料。一般有单体式和分体式两种。一般点火针是用不锈钢材料耐800度高温，而我们用的是镍铬丝能耐1500度高温。注意点火棒不能与金属接触 10．电火高压电缆：其作用是传送电能。可以耐150万伏电压。 三、监测系统 监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、外接监测温度器等。11．火焰监测器：其主要作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。火焰检测器主要有三种：光敏电阻、紫外线UV电眼和电离电极。 A、光敏电阻：多用于轻油、重油燃烧器上，其功能和工作原理为：光敏电阻和一个有三个触点的火焰继电器相连，光敏电阻的阻值随器接收到的光的亮度而变化，接收到的光越亮，阻值就越低，当加在光敏电阻两端的电压一定时，电路中的电流就越高，当电流达到一定值时，火焰继电器被激活，从而使燃烧器继续向下工作。当光敏电阻没有感受到足够的光线时，火焰继电器不工作，燃烧器将停止工作。光敏电阻不适用于气体燃烧器。 B、电离电极：多用于燃气燃烧器上。程控器给电离电极供电，如果没有火焰，电极上的供电将停止，如果有火焰，燃气被其自身的高温电离，离子电流在电极、火焰和燃烧头之间流动，离子电流被整流成直流，
柴油发动机的燃烧解读
项目四柴油机混合气形成与燃烧 学习目标： 掌握柴油机两种混合气的形成方式及特点，掌握直接喷射式和分隔式两大类柴油机燃烧室的结构及性能特点；了解柴油机供油系统的组成和喷射过程，掌握柴油机的燃烧过程及影响因素，掌握电控柴油喷身系统的组成、分类、电子控制功能，并在学习过程中随时注意对柴油机和汽油机进行比较。 任务一柴油机混合气形成 与汽油机工作原理相比，只有一个行程即作功行程中，柴油机由于用的柴油粘度比汽油大、不易蒸发，且自然温度又较汽油低，所以采用的是压缩自燃式点火。 任务二柴油机的燃烧过程
柴油机燃烧过程非常复杂，为了便于分析和揭示燃烧过程的规律，通常将这一连续的燃烧过程分为四个阶段，即着火延迟期（又称为滞燃期）、速燃期、缓燃期和补燃期，如图所示。 （一）着火延迟期 从柴油开始喷入气缸起到着火开始为止的这一段时期称为着火延迟期。 着火延迟期内，燃烧室内的混合气进行着物理和化学准备过程。 物理准备过程：燃油的粉碎分散、蒸发汽化和混合。 化学准备过程：混合气的先期化学反应直至开始自燃。 特点：压力没有偏离压缩线。
影响着火延迟期长短的主要因素是： 喷油时缸内的温度和压力越高，则着火延迟期越短。 柴油的自燃性较好（十六值较高），着火延迟期较短。 燃烧室的形状和壁温等。 喷油提前角：开始喷油到活塞到达上止点所对应的曲轴转角为喷油提前角。 （二）速燃期 速燃期:从开始着火（即压力偏离压缩线）到出现最高压力. 特点：压力急剧上升，压力达到最高（有可能达到13MPa以上）
一般用压力升高率λp〔kPa／(o)曲轴〕表示压力急剧上升的程度。 式中：△p——速燃期始点和终点的气体压力差（kPa）; △θ——速燃期始点和终点相对于上止点的曲轴转角差（CAo）。 特点： （1）压力升高率很高，接近等容燃烧，工作粗暴。 （2）达到最高压力（6~9MPa）。 （3）继续喷油。 压力升高率过大，则柴油机工作粗暴，燃烧噪音大；同时运动零件承受较大的冲击负荷，影响其工作可靠性和使用寿 命； 压力升高率大，燃烧迅速，柴油机的经济性和动力性会较好。 压力升高率应限制在一定的范围之内，柴油机的压力升高率一般应不大于0.4~0.5 MPa／(o)曲轴。与汽油机相比，柴油机的压力升高率较大。 控制压力升高率的措施： 减小在着火延迟期内准备好的可燃混合气的量
第4章练习题 一、解释术语 1、不规则燃烧 2、点火提前角 3、空燃比 二、选择题 1．提高汽油机的压缩比，要相应提高所使用汽油的（） A、热值 B、点火能量 C、辛烷值 D、馏程 2．汽油机的燃烧过程是（） A、温度传播过程 B、压力传播过程 C、热量传播过程 D、火焰传播过程 3、汽油机混合气形成过程中，燃料（）、燃料蒸汽与空气之间的扩散同步进行。 A、喷射 B、雾化 C、蒸发 D、混合 4、下面列出的（）属于汽油机的燃烧特点。 A、空气过量 B、有时缺氧 C、扩散燃烧 D、混合气不均匀 5、汽油机爆震燃烧的根本原因是远端混合气（） A、自燃 B、被火花塞点燃 C、火焰传播不到 D、被压缩 6、汽油机的火焰速度是（） A、燃烧速度 B、火焰锋面移动速度 C、扩散速度 D、气流运动速度 7、提高压缩比使汽油机的爆震倾向加大，为此，可采取（）的措施。 A、减小喷油提前角 B、减小点火提前角 C、加大喷油提前角 D、加大点火提前角 三、填空题 1、根据汽油机燃烧过程中气缸压力变化的特点，可以将汽油机燃烧过程分为、和三个阶段。 2、汽油机混合气的形成方式可以分为和两种。 3、压缩比是发动机热效率的重要因素。但高压缩比会给汽油机增加的趋 势。
4、对液态燃料，其混合气形成过程包括两个基本阶段： 和。 5、燃油的雾化是指燃油喷入_________________后被粉碎分散为细小液滴的过程。 6、发动机转速增加时，应该相应地____________点火提前角。 7、在汽油机上调节负荷是通过改变节气门开度来调节进入气缸_______________的多 少。 四、简答题 1、P—φ图上画出汽油机正常燃烧，爆震燃烧和早燃的示功图，并简要说明它们的区别？ 2. 用示功图说明汽油机点火提前角过大、过小，对燃烧过程和发动机性能的影响。 3. 汽油机燃烧室组织适当的紊流运动的作用有哪些？
科技辅导员论文 点燃孩子“创造”的火花 ———试谈科技活动中小学生创新意识的培养伴随着教学观从知识本位到智力本位再到创新本位的变化，课堂教学所担负的重点职责也从传承知识、发展智力革新为培养学生的价值与态度，促进学生人格的全面发展。力求从科技活动入手，对学生进行科技教育，提高科学素质，培养创新意识，促进个体全面发展。 科技活动作为对少年儿童进行科学启蒙教育的一项重要手段，在培养学生创造力方面有着不容推辞的责任。作为科技辅导员，本人在长期的实践活动中也深深感到创造给学生所带来的成就感和学习动力，但同时也发现按真正的创造要求去衡量学生的创造力，发现不了几个天才，而在实际活动中最能体现出“创造”的往往是学生不成熟的自我创新意识。创新意识既是创造活动的开始，又是创造活动培养的最高目标。从小培养学生的创新意识是现代社会对人才的基本要求，教育又是使这一要求变为现实的唯一途径。下面结合本人在新一轮课程改革中的亲身体验，粗浅地谈谈我是如何在科技教育活动中培养学生创新意识的。 一、创新意识的概念及其时代位置 1.创新意识的哲学、心理学理解 什么是创新意识？我想应从哲学、心理学的角度来理解。 从哲学上理解：创新意识就是人改造世界，创造新的物质和精神，创造新产品的自觉主动的觉察活动。它是人的高级主观能动性；它是具有决定性反作用的高级意识活动；它是人类创造精神文明和物质文明的主体的内在动力。 从心理学上理解：意识是指人的自觉的心理活动，是人凭借语言实现的心理反映，即人对客观现实凭借语言的自觉反映，也就是有意识的反映。创新意识应理解为凭借语言的自觉创造的心理活动，或创造新事物的自觉心理活动，或有意识的创造的心理活动。 2.时代需要创新意识 党中央、国务院明确、郑重地把“重点培养学生的创新精神和实践能力”写入党的教育方针。科学新课标也指出：“本次课程改革以培养小学生科学素养为宗旨，积极倡导让学生亲身经历以探究为主的学习活动，培养他们的好奇心和探究欲，发展他们对科学本质的理解，使他们学会探究解决问题的策略，为他们终身的学习和生活打好基础。”从中可以看出，培养学生创造力的教育观已被社会广泛认同，培养学生创新精神、创新意识是基础、是物质准备，小学生创新意识
低温燃烧(LTC) 一、低温燃烧（LTC）的优势： 1.减少污染物（主要为NOx、碳烟）排放。如下图，LTC的燃烧温度较低，且 过量空气系数较高，可以达到既减少NOx又减少碳烟的目的。 2.燃烧较平稳，最高燃烧温度降低，对NOx排放起到抑制作用。 二、实现低温燃烧的方法： 实现低温燃烧主要靠控制EGR和喷油提前角实现。两者结合使用，能够使燃烧更加平稳，避免缸内温度升高率过大；且能够提供较长时间进行油气混合，减少碳烟生成。在一定的控制范围内，并不会引起THC和CO的大幅增加。对减少排放有很好的效果。另外由于燃烧平稳，发动机的最高爆发压力和压力循环波动也降低，发动机的振动和噪声得到减小。 2.实验及实验结论 实验在一台福特彪马四缸共轨柴油机上进行。实验装置如下图。The balance three cylinders are operated in the conventional combustion mode to motor the research cylinder with a non-motoring eddy current dynamometer used for speed control and power dissipation. The research cylinder has independent intake and exhaust systems equipped with surge tanks. The details of the instrumentation of the single cylinder and its separation from the rest of the engine have been reported previously.（实验装置设置不太懂。） 实验结果： 1.在EGR率一定的情况下（进气氧含量17%），CA50的变化对发动机的影响。下图表示发动机主要排放物的变化： 蓝色点表示喷油持续时间不变；而橙色方块表示为弥补发动机功率下降而延长喷油时间。可以看出在上止点前燃烧开始，NOx和碳烟增加，THC和CO无太大变化。随着点火提前，碳烟降低，NOx上升，这是因为：1.点火越提前，则燃烧前缸内温度越低，油气混合时间加长，是碳烟下降；2.点火提前，则燃烧时放热速率加快，导致NOx急剧增加。THC和CO没有很大变化，表明这种燃烧方式可以使燃烧完全。 在上止点后燃烧开始，NOx和碳烟均下降；在适当的范围内，THC和CO 没有很大变化，但燃烧过于延迟，会导致二者急剧增加。这一方式有几个优点：1.燃烧在膨胀冲程中进行，放热平缓，燃烧延长，使得NOx排放下降；2.在膨胀
第六章柴油机的着火过程 第一节燃烧化学反应动力学的基础理论 一．分子运动和碰撞柴油机的着火过程是复杂的物理化学过程，化学过程是激烈的热——链化学反应，要进行化学反应，必须经过它们分子之间的相互碰撞，并且符合碰撞要求才可实现。燃烧化学反应中分子运动和碰撞的基本理论归纳如下： A.参加化学反应的物质，分子必须相互碰撞。 B.分子的碰撞是杂乱无章的。 C.合适的方向上碰撞才有可能起化学作用。 D.运动能量超过最低能量。 E.最低能量称为活化能。 F.温度越高，化学反应速度越大。 G.压力与密度越大，碰撞频率越高，反应速度加快。 二．活化络合物理论 活化络合物理论（过渡态理论）的基本内容是：进行化学反应时候，分子不仅需要相互撞击，还需要适当能量，在适当的方位上撞击，以便获得形成一个不稳定，过度的，瞬态活化络合物。活化能E就是把初态反应物提高到络合物所需能量。反应关系表达为：反应物——活化络合物——终产物 三.键能及其在化学反应中的作用。 物质内部相邻原子间或离子间产生的相互结合或相互作用的称为化学键。可分为离子键，共价键，和金属键等几种类型。正负离子通过静电引力形成的化学键为离子键。物质内部相邻原子或者原子团通过共用电子对形成的称为共价键。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成金属键。 物质起化学变化时，需要从外界吸收能量，达到破坏原子间或者离子间所必须吸收的能量，这种能量称为键能。 第二节着火前燃料的物理——化学过程（焰前反应）一。着火的分类和含义 按照火源性质，分为压缩自然和外源点火。按化学反应性质分为热式着火，链式着火，和热—链式着火。链式着火通过支链反应而自身积累活性中心并积聚能量。按着火阶段分，有高温单阶段着火和中低温多阶段着火。多阶段着火指历经冷焰，蓝焰到热焰的几个阶段着火。 二．着火前的物理过程 必须先将反应物质（空气和烃类）能互相充分气相混合，并相互撞击，同时，需要一定的初始能量。这就需要有进气过程，喷射过程，喷注的破碎和雾化过程，以至形成可燃混合气，并达到足够温度和压力的过程。这些都是着火前的物理准备过程。 三.着火前的化学准备工作 （1）着火的温度条件 外源供热，获得热—链反应所必需的能源，是反应物具有足够的活化能以克服烃分子化学键断裂的阻抗。 （2）着火的压力条件 压力影响本质上是空气密度，分子运动自由程度大小和碰撞频率对着火的影响。 （3）着火的浓度条件 混合气浓度对着火的影响也是决定性的。可燃混合气的着火只能在一定的浓度范围内进行，超出极限范围，不管温度和压力多高，也难于着火。
燃烧必须同时具备下列三个条件。 1．可燃物 一般情况下，凡是能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物，否则称不燃物。可燃物既可以是单质，如碳、硫、磷、氢、钠、铁等，也可以是化合物或混合物，如乙醇、甲烷、木材、煤炭、棉花、纸、汽油等。 可燃物按其组成可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。从数量上讲，绝大部分可燃物为有机物，少部分为无机物。 无机可燃物主要包括化学元素周期表中Ⅰ～Ⅲ主族的部分金属单质（如钠、钾、镁、钙、铝等）和Ⅳ～Ⅵ主族的部分非金属单质（如碳、磷、硫等）以及一氧化碳、氢气和非金属氢化物等。不论是金属还是非金属，完全燃烧时都变成相应的氧化物，而且这些氧化物均为不燃物。 有机氧化物种类繁多，其中大部分含有碳(C)、氢(H)、氧(O)元素，有的还含有少量氮(N)、磷(P)、硫(S)等。这些元素在可燃物中都不是以游离状态存在，而是彼此化合为有机化合物。 碳是有机可燃物的主要成分，它基本上决定了可燃物发热量的大小。氢是有机可燃物中含量仅次于碳的成分。有的有机可燃物中还含有少量硫、磷，它们也能燃烧并放出热量，其燃烧产物（SO2、P2O3等）会污染环境，对人有害。可燃有机物中的氧、氮不能燃烧，它们的存在会使可燃物中的可燃元素含量（碳、氢等）相对减少。 可燃物按其常温状态，可分为易燃固体，可燃液体及可燃气体三大类。不同状态的同一种物质燃烧性能是不同的。一般来讲气体比较容易燃烧，其次是液体，最次是固体。同一种状态但组成不同的物质其燃烧能力也不同。 2．氧化剂 凡是能和可燃物发生反应并引起燃烧的物质，称为氧化剂（传统说法叫“助燃剂”，严格地说这样叫不甚合理，因为它们不是“帮助”燃烧而是“参与”燃烧）。 氧化剂的种类很多。氧气是一种最常见的氧化剂，它存在于空气中(体积百分数约为21%)，故一般可燃物质在空气中均能燃烧。 其他常见的氧化剂有卤族元素：氟、氯、溴、碘。此外还有一些化合物，如硝酸盐、氯酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐及过氧化物等，它们的分子中含氧较多，当受到光、热或摩擦、撞击等作用时，都能发生分解放出氧气，能使可燃物氧化燃烧，因此它们也属于氧化剂。 3．点火源 点火源是指具有一定能量，能够引起可燃物质燃烧的能源。有时也称着火源或火源。 点火源的种类很多，主要包括以下几类。 (1)明火。包括生产用火，如用于气焊的乙炔火焰，电焊火花、加热炉，锅炉中油、煤的燃烧火焰等；非生产性火，如烟头火、油灯火、炉灶火等。 (2)电火花。如电器设备正常运行中产生的火花，电路故障时产生的火花、静电放电火花及雷电等。 (3)冲击与摩擦火花。如砂轮、铁器摩擦产生的火花等。 (4)其他。如高温表面、聚集的日光等。 已经燃烧的物质，可能成为它附近可燃物的点火源。 还有一种点火源，没有明显的外部特征，而是自可燃物内部发热，由于热量不能及时失散引起温度升高导致燃烧。这种情况可视为“内部点火源”。这类点火源造成的燃烧现象通常叫自燃。 “点火源”这一燃烧条件的实质是提供一个初始能量，在这能量激发下，使可燃物与氧化剂发生剧烈的氧化反应，引起燃烧。所以这一燃烧的必要条件可表达为“初始能量”。 可燃物、氧化剂和点火源是构成燃烧的三个要素，缺一不可。这是指“质”的方面的条
柴油机燃烧过程的仿真分析 北京理工大学机械与车辆工程学院 计算机应用与仿真中心 Au. Tiger （运用Fire进行燃烧过程分析时，对于与燃烧有关的参数的设置，这里的分析将有一定的指导意义。这里所描述的，既可以说是参数对燃烧过程的影响，也可以说是运用Fire进行燃烧过程分析的指南。） 基本操作 Fire自带的网格划分工具可以划分质量很高的六面体网格，但是数量巨大；如果和Hypermesh结合可以达到较好的效果，详细过程参见仿真论坛中关于FIRE的讨论版。 由于本人对Fire本身建模、划网格的功能不十分熟练，因此大多在ProE或IDEAS中建模、在IDEAS中划网格，然后导出.unv格式的网格供Fire使用。网格的局部细化等在Fire 中使用Mesh Tools中的Refine工具完成。ICEM-CFD划分网格的功能也很强大，比I-DEAS 显得稍微快一些，而且适合划分复杂结构的六面体网格，结束后可以导出Nastran格式的网格供Fire使用。 个人认为，较好的网格标准是：尽量是六面体单元（一个六面体单元最少可以分成五个四面体单元，一般是分成六个四面体单元，也就是说采用六面体单元能够显著降低计算规模，从而减少计算机时）；单个六面体单元的长宽高之间的比例越接近1愈好，不要超过10；单个六面体单元的棱与棱之间的夹角越接近90度越好，夹角不要低于15度，也就是说正方体是最好的六面体单元；单个四面体单元中最好的正四面体，实际要求就是面容比越小越好；对于整个模型，要求相邻的单元之间大小（长宽高）不能相差太大，一样大小最好，必要时要均匀过度。 Check中的distance工具可用于获取节点坐标、测量节点之间的距离。Fire中的默 Geo 认单位为国际单位。 模型导入Fire中后，需要作适当的处理，原因是：流体计算是很费计算机时的运算，因此网格数量越小越能够很快得到结果，尤其是初期的趋势分析中（后期的精确计算需要较密集的网格保证精度）；模型中可能存在疏密不一致的情况——相邻两层网格的大小相差很大；模型中网格大小可能不适合所模拟的情况，例如含喷油的计算中网格大小大约是喷孔大小的4到6倍为佳，因此需要调整网格大小；……导入的网格最好是在划分网格的工具中就检查好没有坏单元的，如果有最好处理掉再导入。导入后，首先就是利用Fame工具中的Mesh Tools下的refine工具细化或粗化网格，我以为Redimension是最好用的，它可以很方便地改变网格的层数。其中有个Compression Factor，是指后选的那层网格是先选的那层网格高度的多少倍，可以是任何正数。 任何网格变动后，都要记得用Mesh Tools下的Connect中的Conform connect连接一下，方法是在主窗口点选修改过的模型，然后点击Calculate default自动计算最小间距，不选Selection based方式，然后点击Conform即可。这一步是必须的，否则计算中会因网格问题出错。如果模型已有Selection，只要与之相关的网格没有任何变动，就还会保持原状。 如果使用distance工具测量节点距离、或者使用Redimension工具选择单元时，偶尔发现无论点击哪里都选择的是同一个节点或同一个单元，原因可能是因为没有选中模型。 网格修改完后，就可以在模型的边界面上建立Face类型的Selection了——用于施加边界条件。如果要作动网格，还需要建立Cell类型的Selection。动网格的实质就是，有一块
点燃学生积极思维的火花 - 新课标要求教师在传授知识的同时，必须把情感教育渗透到教学活动的各个环节，要突破单纯的只注意传授知识和发展智力的局限，善于用语言唤起学生的联想和想象，把培养学生积极的学习情感放到至关重要的位置，使学生具有学习的热情、积极主动的学习，共同围绕教材创造和谐的情景，愉快的吸收其中的语文知识、进行能力的提升与训练。教师必须一改“一言堂”的作风，鼓励学生勤思多问，鼓励学生大胆质疑，敢说感想，在教师的指导、点拨下，通过亲自尝试、探索，建立新旧知识间的联系，使语文教学一改过去死气沉沉的面貌。可是随着年级的升高，我发现班上的学生不爱积极举手回答问题了。于是我围绕着这个问题做了一份调查问卷。结果发现多数孩子是怕说错了面子上不好看，另有一部分学生学习兴趣不浓，懒得动脑，还有一部分学生水平低，认为问题过难他们不会，索性休息不伤神了。可是我分析学生的智力、学习水平后，
发觉这不是问题的根本。根本原因在于学生缺乏学习的主动性，学习过程中学生自主学习的空间过小，为此，在教学实践中做了这样的尝试： 一、激发情趣，营造学生宽松安全的氛围，使学生愿意思考。 兴趣是人们积极探索客观事物的一种知识倾向，它能极大地提高大脑皮层的兴奋状态，增加快乐的情绪、兴趣，可以激发情感、培养意志，唤起某种动机，改变某种状态。它是最好的老师，可以激励学习的主动性，提高学习的效率。兴趣浓厚的情况下，注意力集中，思维最活跃、最敏捷。因此，在语文学习的过程中，创设合理的学习情景，是激发起学习兴趣，使学生主动思考、积极思维、主动参与学习活动的有效手段之一。 如在讲解《海上日出》一课时，自读课题后我就首先引导学生想一想：看到这个课题你最想知道什么？有的学生说想知道海上看日出与在草原、山中看日出有什么不同，有的说想知道海上日出是怎样一番景象……然后让学生再自读课文寻找答案。其中有这样一个问题：为什么文中说太阳像负着什么重担似的，一纵一纵地向上升？一石激起千层浪，
第一章燃烧基础知识 学习要求 通过本章学习，应了解燃烧的必要条件和充分条件,掌握燃烧的四种类型,熟悉气体、液体、固体燃烧的特点以及燃烧产物的概念和几种典型物质的燃烧产物。 燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型、燃烧方式与特点及燃烧产物等相关内容，是关于火灾机理及燃烧过程等最基础、最本质的知识。 第一节燃烧条件 燃烧，是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧可分为有焰燃烧和无焰燃烧。通常看到的明火都是有焰燃烧；有些固体发生表面燃烧时， 有发光发热的现象，但是没有火焰产生，这种燃烧方式则是无焰燃烧。燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件，即可燃物、氧化剂（助燃物）和温度（引火源）。当燃烧发生时，上述三个条件必须同时具备，如果有一个条件不具备，那么燃烧就不会发生。如图1-1-1 图1-1-1 着火三角形 一、可燃物 凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，均称为可燃物，如木材、氢气、汽油、
煤炭、纸张、硫等。可燃物按其化学组成，分为无机可燃物和有机可燃物两大类。按其所处的状态，又可分为可燃固体、可燃液体和可燃气体三大类。 二、氧化剂（助燃物） 凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，称为助燃物，如广泛存在于空气中的氧气。普通意义上，可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求，氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。 三、引火源 凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为引火源。在一定条件下，各种不同可燃物发生燃烧，均有本身固定的最小点火能量要求（见本篇第三章第三节），只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源有下列几种。 （1）明火。指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火，撞击、摩擦打火、机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花。指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火；电话、手机等通讯工具火花；静电火花（物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火）等。 （3）雷击。雷击瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温。指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源。是指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如黄磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基
第一篇消防基础知识——第一章燃烧基础知识 第一篇消防基础知识——引言 本篇消防基础知识部分全篇共分为四章十五节。 其中，燃烧基础知识一章主要包括燃烧条件，燃烧类型及其特点，燃烧产物等内容；火灾基础知识一章主要涉及火灾的定义、分类与危害，火灾发生的常见原因，建筑火灾蔓延的机理与途径，灭火的基本原理与方法等内容； 爆炸基础知识一章中主要介绍了爆炸的概念及分类，爆炸极限，爆炸危险源等内容；易燃易爆危险品消防安全知识一章主要介绍了爆炸品，易燃气体，易燃液体，易燃固体、易于自燃的物质、遇水放出易燃气体的物质，氧化性物质和有机过氧化物等内容。 第一章燃烧基础知识 学习要求 了解燃烧的概念及燃烧的必要条件和充分条件。 熟悉气体、液体、固体燃烧的特点。 掌握燃烧产物的概念和典型物质的燃烧产物。 燃烧基础知识主要包括燃烧条件、燃烧类型及其特点，以及燃烧产物等相关内容，是关于火灾机理与燃烧过程等最基础、最本质的知识。 第一节燃烧条件 知识点：燃烧条件 燃烧是指可燃物与氧化剂（加火源条件就产生了）作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。 燃烧过程中，燃烧区的温度较高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光。发光的气相燃烧区就是火焰，它是燃烧过程中最明显的标志。由于燃烧不完全等原因，会使产物中产生一些小颗粒，这样就形成了烟。 燃烧的发生和发展，必须具备三个必要条件： 可燃物 助燃物（氧化剂） 引火源（温度）
燃烧发生时三个条件必须同时具备，如果有一个条件不具备，那么燃烧就不会发生。 一、可燃物 可燃物——与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质，如木材、氢气、汽油、煤炭、纸张、硫等。 按其所处的状态——可燃固体&可燃液体&可燃气体。 二、助燃物（氧化剂） 助燃物——与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，如广泛存在于空气中的氧气。 普通意义上，可燃物的燃烧均指在空气中进行的燃烧。在一定条件下，各种不同的可燃物发生燃烧，均有本身固定的最低氧含量要求，氧含量过低，即使其他必要条件已经具备，燃烧仍不会发生。 三、引火源（温度） 引火源——能引起物质燃烧的点燃能源。 在一定条件下，各种不同可燃物只有达到一定能量才能引起燃烧。常见的引火源： （1）明火——指生产、生活中的炉火、烛火、焊接火、吸烟火、撞击、摩擦打火、机动车辆排气管火星、飞火等。 （2）电弧、电火花——指电气设备、电气线路、电气开关及漏电打火，电话、手机等通信工具火花，静电火花（物体静电放电、人体衣物静电打火、人体积聚静电对物体放电打火）等。产生电弧和电火花的主要原因是：高压击穿,导线短路,绝缘导线外绝缘层损坏,开断感应电路产生拉弧现象。电弧是大量电火花汇集成的。 （3）雷击——瞬间高压放电能引燃任何可燃物。 （4）高温——指高温加热、烘烤、积热不散、机械设备故障发热、摩擦发热、聚焦发热等。 （5）自燃引火源——指在既无明火又无外来热源的情况下，物质本身自行发热、燃烧起火，如白磷、烷基铝在空气中会自行起火；钾、钠等金属遇水着火；易燃、可燃物质与氧化剂、过氧化物接触起火等。 四、链式反应自由基 自由基是一种高度活泼的化学基团，能与其他自由基和分子起反应，从而使燃烧按链式反应的形式扩展，也称游离基。
现实生活中，消费者对于燃气灶的认识相当匮乏，故障出现以后就束手无策，下面具体讲解下相关知识，一起来学习下。 燃气灶有火花但打不燃？ 燃气灶具打不着火的原因有很多，脉冲点火灶具出现打不着火现象大都是电池没电造成的，此时，用户需要更换燃气灶具内的电池；点火针不正、离内焰火盖距离较远也可导致灶具打不着火，用户可适当旋转内焰火盖，将火盖上的出气口对准点火针； 部分用户家的燃气灶具点火针出现了生锈现象，影响点火，用户可用金属铁片等在点火针与内焰火上蹭一蹭，让其露出金属表面方便点火；另外，点火支架及点火喷嘴不正、脉冲器损坏、点火针断裂等情况都会导致燃气灶具打不着火，遇到此类情况用户需找专业维修人员进行维修。
用户首先要检查燃气灶具内的电池是否有电，部分用户由于开关旋钮没有压到位导致“站不住火”；一些用户家中燃气灶具的风门调节过大，氧气进入过多也会导致该问题发生，此时应适当调节风门；部分带熄火保护装置的灶具，熄火保护针(在点火针旁)距离火焰过远，使熄火保护装置运行切断了气源，用户可通过调节内焰火盖来解决问题；个别用户燃气灶具内的熄火保护针被油污覆盖、电磁阀门损坏、脉冲损坏等也可导致火焰“站不住”，用户需找专业维修人员进行维修。 燃气正常燃烧时应为蓝色，居民在使用时经常会出现火焰为红色的“红火”现象，有时还会出现将锅熏黑的现象，这是什么原因引起的？应该如何解决？ 火焰出现“红火”，主要是由燃气燃烧不充分引起的“积炭”现象，所以会将锅熏黑。燃气用户可通过手动调节燃气灶具的风门来改变进氧量，直到火焰变为蓝火；另外，燃气灶具的火盖没摆放正、火盖变形等，也会导致“红火”、熏锅现象的发生，用
通风因子：A 为通风口的面积，m2，H 为通风口自身的高度，m ；基本参数 A √H 成为 一、请解释下面的基本概念 1． 4． 5． 燃烧: 是指可燃物跟助燃物（氧化剂）发生的剧烈的一种发光、发热的氧化反应。 显光火焰的热损失机理 烟囱效应：这种垂直的围护物中，由于气体对流对流，促使烟尘和热气流向上流动的 效应，称为“烟囱效应”。 6． 引燃：引燃又称为强迫着火或点燃，是指由于从外部能源（如电热线圈、电火花、 炽 热质点、点火火焰等）得到能量，使混气局部范围 8． 燃烧速度 9． 通风因子 10． 空气消耗系数:烧所消耗的实际空气量与理论空气量之比定义为空气消耗系数将可燃 物 完全燃 11． 燃烧热: 燃烧反应中可燃物与助燃物作用生成稳定产物时的反应热称为燃烧热 12． 热值: 热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量 14． 自燃: 可燃物在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产 生的自然燃烧，称为自燃 15． 斯蒂芬流：在燃烧问题中，高温气流与其相邻的液体或固体物质之间存在着一个相分界 面 16． 火焰传播机理:依靠导热和分子扩散使未燃混合气温度升高，并进 入反应区而引起化 学反应，导致火焰传播 17． 粉尘爆炸：可燃物质呈粉状或雾状而飞散在空气中遇火源而发生的爆炸称为粉尘爆炸 18． 阴燃：只冒烟而无火焰的燃烧现象 19． 闪点: 在规定的实验条件下，液体表面能够产生闪燃的最低温度称为闪点 20． 可燃液体爆炸温度极限：蒸气爆炸浓度上、下限所对应的液体温度称为可燃液体的爆炸 温度上、下限 21． 反应速率：指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 24． 异相燃烧 25． 理论火焰温度 （1）可燃物与空气按化学计量比配比； （2）完全燃烧； （3）绝热等压燃烧； （4）燃烧的初始温度是 298K （25℃）。
柴油机新型燃烧方式 在能源和环境的双重压力下，柴油机低温燃烧(low temperature combustion，LTC)策略成为国内外的研究焦点。该技术能够在保持低排放的同时显著拓宽发动机的负荷范围，是满足现在和将来日益严格的排放法规的核心技术。控制缸内温度是实现LTC 的关键所在。 近年来国内外在柴油机低温燃烧方面的研究成果主要有两类：①基于EGR 技术和喷油策略，如采用中高EGR 率和燃油晚喷策略的“MK”燃烧，“HCLI”燃烧和“HPLI”燃烧；采用燃油早喷策略的“smokeless”系统。它们通过采用EGR 来降低缸内温度，抑制碳烟生成，从而使混合气在较浓的条件下实现低碳烟排放。 ②基于可变气门定时和升程。通过改变气门参数(相位、升程)来改变发动机的有效压缩比，从而有效控制缸内温度和压力的变化历程。国外传统的低温燃烧采用大EGR率(EGR>60%)和高涡流比(?≥5 )的方法，在得到较好的NOx和碳烟排放折中的同时，尚存在一些问题。首先，采用大的EGR 率，需要使用更多的冷却能量，从而减少有用功的输出；其次，使用大的EGR率会使CO、UHC排放大幅增加，热效率降低；第三，大EGR 率使得发动机运行工况的范围受到限制，其适用范围仅限于中低负荷；第四，高的涡流比会造成发动机制造工艺上的困难．笔者在之前的研究中提出的MULINBUMP 复合燃烧技术将燃油多脉冲喷射形成的预混燃烧与BUMP 燃烧室内主喷射形成的稀扩散燃烧相结合，在中低负荷范围内实现了高效清洁燃烧。但随着负荷的增加，拓宽发动机运行范围亦受到限制。课题组在前期研究的基础上，提出了高密度-低温燃烧策略，实验研究表明，这种策略具有在高负荷和满负荷工况下实现高效低排放燃烧的潜力。本文主要针对高密度-低温燃烧机理，采用数值模拟的手段对高密度-低温燃烧中的影响因素(氧浓度，充量密度)进行研究，重点分析了充量密度的多重作用。 高密度-低温燃烧的热力学分析 内燃机燃烧过程中主要有害排放产物的生成都需要满足特定的混合气浓度和燃烧温度范围。只要合理控制缸内的混合气体积分数( ? )和燃烧温度(T)，避开NO x和碳烟形成区，就有可能实现超低排放。燃烧过程的控制可通过控制燃烧路径的斜率实现。定义为当量比的变化(混合率的变化)与温度变化的比值。根据热力学第一定律，可得 式中：Q HR是一个短小时间间隔内的放热量；?U、?W、Q wall 分别是相应时间间隔内缸内工质所吸收的内能、对外作功和壁面传热量。可以看到，提高充
挖掘教材内涵点燃学生创造的火花 1 主要内容 国家基础教育课程改革纲要（试行）》中提出：教材改革 应有利于引导学生利用已有的知识与经验，主动探索知识的发生与发展，同时也应有利于教师创造性地进行教学。教材内容的选择应符合课程标准的要求，体现学生身心发展特点，教材内容的组织应多样、生动，有利于学生探究。而培养学生的创新精神和创造能力是素质教育的一项重要内容。在音乐的教学中，我根据学科的性质和授课内容，挖掘教材内涵，注重激发学生对学习音乐的热爱和兴趣，培养学生的想象能力、创新精神和创造力。 2 教学实践的几种形式 2.1创编歌词，感悟创造的乐趣 在教学过程中注意将创造力的培养贯彻于音乐教学的各个环节，启发学生有创造性地教学创编。歌词来源于生活并提炼于生活。在演唱完教材中规定的歌词后不妨让学生运用已有的知识尝试创编歌词。或者少量地改写歌词。选择学生熟悉的歌曲，让学生重新填词，不要用标准答案去约束学生。自由想象发挥，激发学生创造的欲望，变变动学习为主动学习。如在一年级歌曲《小象》的教学中，在学习，在学生学会了歌曲后，引导学生对歌词进行改编。如将歌词中“小象、小象，你的鼻子真呀真正长”改为“小鹿、小鹿，你的勃子真呀真正长”，学生唱起来有亲切感 和真实感，调动了学生演唱的积极性，发展了学生的创造性思维能力，再创编歌词的期间，学生们感受到了一种成功的喜悦。 2.2创编旋律，激发创造的热情 兴趣是学习的巨大动力，是学生主动学习和研究的精神力量。在进行旋律创造时，一定要在“兴趣”的前提下进行，旋律创编对学生来说是一件有趣的事。同时又有一定的难度。但在教师的有序正确的引导下，自编旋律也可以在轻松的氛围中完成。 可以通过以下几种形式进行旋律的创编：老师指定节奏，学生即兴创
柴油机燃烧室的特点? 柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。 柴油在工作时，吸入柴油机气缸内的空气，因活塞的运动而受到较高程度的压缩，达到500～700℃的高温。然后燃油以雾状喷入高温空气中，与空气混合形成可燃混合气，自动着火燃烧。燃烧中释放的能量作用在活塞顶面上，推动活塞并通过连杆和曲轴转换为旋转的机械功。 法国出生的德裔工程师狄塞尔，在1897年研制成功可供实用的四冲程柴油机。由于它明显地提高了热效率而引起人们的重视。起初，柴油机用空气喷射燃料，附属装置庞大笨重，只用于固定作业。二十世纪初，开始用于船舶，1905年制成第一台船用二冲程柴油机。 1922年，德国的博施发明机械喷射装置，逐渐替代了空气喷射。二十世纪20年代后期出现了高速柴油机，并开始用于汽车。到了50年代，一些结构性能更加完善的新型系列化、通用化的柴油机发展起来，从此柴油机进入了专业化大量生产阶段。特别是在采用了废气涡轮增压技术以后，柴油机已成为现代动力机械中最重要的部分。 柴油机可按不同特征分类：按转速分为高速、中速和低速柴油机；按燃烧室的型式分为直接喷射式、涡流室式和预燃室式柴油机等；按气缸进气方式分为增压和非增压柴油机；按气体压力作用方式分为单作用式、双作用式和对置活塞式柴油机等；按用途分为船用柴油机、机车柴油机等。 柴油机燃料主要是柴油，通常高速柴油机用轻柴油；中、低速柴油机用轻柴油或重柴油。柴油机用喷油泵和喷油器将燃油以高压喷入气缸，喷入的燃油呈雾状，与空气混合燃烧。因此柴油机可用挥发性较差的重质燃料或劣质燃料，如原油和渣油等。 在燃用原油和渣油时，除须滤除杂质和水分外，还要对供油系统进行预热保温，降低粘度，以便输送和喷射。柴油机如采用某种合适的燃烧室也可燃用乙醇、汽油和甲醇等轻质燃料。为了改善轻质燃料的着火性，可加入添加剂提高十六烷值，或与柴油混合使用。一些气体燃料，如天然气、液化石油气、沼气和发生炉煤气等也可作为柴油机的燃料，但这时通常以气体燃料为主，以少量柴油引燃，这种发动机称为双燃料内燃机。 柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。 着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火，其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数，对燃烧放热过程的特性有直接影响。 在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料，在速燃期内几乎是同时燃烧的，所以放热速度很高，压力升高也特别快。 缓燃期阶段中燃料的燃烧取决于混合的速度。因此，加强燃烧室内的空气扰动和加速空气与燃料的混合，对保证燃料在上止点附近迅速而完全地燃烧有重要作用。 柴油机的混合和燃烧时间很短，以致有些燃料不能在上止点附近及时烧完，而拖到膨胀行程的后期放出的热量不能得到充分利用，因此应尽量避免燃料在后燃期燃烧。 燃烧室的优劣对柴油机的性能有决定性的作用，因此是柴油机设计的关键。燃烧室按组织燃烧过程的特点和结构不同分为开式、半开式、预燃室式和涡流室式四类。前两类属于直接喷
借旧知的火花点燃新知的火焰 ——谈新授课中旧知的牵引作用 东于小学胡桂蓉 苏霍姆林斯基认为：“教学就是教给学生自己借助已有的知识去获取新知识的能力，并使学习成为一种思索活动。”数学知识逻辑性强，环环相扣，知识衔接密切。教学中，充分让学生自主学习，引导学生分析新旧知识的内在联系，利用迁移规律，巧妙地设计有坡度、有层次、有启发性的问题，缩短学生已知与未知的距离，给学生架起新旧知识过渡的桥梁，降低了教学难度。 新的课程改革实施以来，我们的课堂呈现出一派百花齐放、百家争鸣的状态，各种新的理念如雨后春笋班孕育而生。很多人关于“新授课要不要复习旧知”展开了激烈的讨论，我对这一话题也十分关注，并且进行了一些实践探索。 【片段教学一】：动手操作，唤醒沉睡的旧知 谈话：请同学们用12个同样大的正方形拼成一个长方形，看可以有几种不同的摆法，并用乘法算式把各种摆法表示出来。 学生动手摆长方形，并做好记录。 汇报交流，让学生说一说每排摆几个，摆了几排。（师板书：4×3=12；6×2=12；12×1=12） 谈话：同学们用12个同样大的正方形摆出了三个不同的长方形，并写出了三道不同的乘法算式。请大家看（指算式），根据算式4×3=12，我们可以说：12是4的倍数，12也是3的倍数，4和3都是12的因数。 指明像老师这样说一说。 谈话：你能根据6×2=12说说哪个数是哪个数的倍数，哪个数是哪个数的因数吗？根据12×1=12呢？ 【反思：学生在三年级下学期学过了长方形和正方形面积计算，在学习长方形和正方形面积计算的时候，学生已经会用同样大的正方形摆长方形了，有操作的经历，所以，在学倍数和因数时，教学设计从摆长方形入手，学生能够很快摆出不同的长方形，老师提出“每排摆几个”“摆了几排”这两个问题，学生在学习了长方形和正方形面积计算时，已经会用长乘宽来计算面积了，这时，教师让学生用乘法算式把摆法表示出来，初