聚甲氧基二甲醚类燃料的喷雾燃烧基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51506111
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    马骁
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0604.燃烧学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Polyoxymethylene Dimethyl Ethers (PODEn) produced from coal have been considered as promising alternate fuel candidates since the breakthroughs in the high-efficiency production method. It is also noticed that PODEn fuels have potentials in soot reduction due to their oxygen contents. This project aims a comprehensive research on diffusion combustion characterizes of PODEn fuels and their blends with diesel as alternate fuels in compression ignition engines. Optical diagnostics will be used to investigate the combustion and soot formation process. The project is consist of the following tasks: (1) A fundamental study in the spray characteristics of PODE2-5 and their blends with diesel; (2) Diffusion combustion and soot formation studies of PODE2-5 and their blends with diesel in a high pressure/temperature constant volume vessel, which uses LEM-LII method to investigate the formation and the distribution of soot, and reveals the impact of the oxygen contents and molecular structures on the combustion and products;(3) Improving the calibration and image-matching models and algorithms for a higher accuracy in LII tests; (4) LII and two-color method study on the combustion of the mentioned fuels in an optical engine to understand the feature of combustion and soot formation. This project will look into the fundamental spray and combustion characteristics and the soot-formation mechanism of the new alternate fuel candidates, providing fundamental knowledge for a potential direction in future R&D of clean and high-efficiency engines.
基于煤炭来源的煤基燃料聚甲氧基二甲醚(PODEn)大规模制取工艺目前已实用化,PODE2-5作为发动机替代燃料的可能性受到重视,此外它们在抑制碳烟排放方面也有显著潜力。本项目以聚甲氧基二甲醚类物质作为替代燃料(单质或与柴油掺混)在压燃模式下的喷雾燃烧为主要研究对象,对燃料燃烧与碳烟生成特性开展光学诊断基础研究。具体内容包括:研究PODE2-5及掺混燃料的喷雾宏观与微观特性;在高温高压定容弹中实施PODE2-5单质以及不同掺混方案的喷雾燃烧试验,采用LII-消光法等手段定量研究碳烟生成、分布的情况,解析含氧量和分子结构等因素对燃烧和碳烟生成的影响规律;改进LII试验标定校正模型算法;在光学发动机上采用LII和双色法研究前述燃料的缸内燃烧和碳烟排放特性.本项目旨在探索新型替代燃料的燃烧特性和碳烟生成机理,为发动机节能减排研究中一个较有潜力的方向奠定理论和技术基础。

结项摘要

基于煤炭来源的煤基燃料聚甲氧基二甲醚(PODEn)的大规模制取工艺目前已实用化,PODEn作为发动机替代燃料的可能性受到重视,此外它们在抑制碳烟排放方面也有显著潜力。本项目以聚甲氧基二甲醚类物质 (单质或与柴油掺混)在压燃模式下的喷雾燃烧为主要研究对象,对燃料燃烧与碳烟生成特性开展光学诊断基础研究。具体内容包括:研究PODEn及掺混燃料的喷雾宏观与微观特性;在高温高压定容弹中开展PODEn以及不同掺混方案的喷雾燃烧试验,采用LII-消光法等手段定量研究碳烟生成、分布的情况,解析含氧量和分子结构等因素对燃烧和碳烟生成的影响规律;改进LII试验标定校正模型算法;在光学发动机上研究前述燃料的缸内燃烧和碳烟排放特性。本项目旨在探索新型替代燃料的燃烧特性,为发动机节能减排研究中一个较有潜力的方向奠定理论和技术基础。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（3）
专利数量（1）
Measurement of soot distribution in two cross-sections in a gasoline direct injection engine using laser-induced incandescence with the laser extinction method
利用激光诱导白炽光和激光消光法测量汽油直喷发动机两个横截面的烟灰分布
  • DOI：
    10.1177/0954407017739724
  • 发表时间：
    2019-02
  • 期刊：
    Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ma Xiao;Ma Yue;Zheng Liang;Li Yanfei;Wang Zhi;Shuai Shijin;Wang Jianxin
  • 通讯作者：
    Wang Jianxin
Optical study of throttleless and EGR-controlled stoichiometric dual -fuel compression ignition combustion
无节流和 EGR 控制的化学计量双燃料压燃燃烧的光学研究
  • DOI：
    10.1016/j.fuel.2016.05.021
  • 发表时间：
    2016-10-15
  • 期刊：
    FUEL
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Ma, Xiao;Li, Yanfei;Wang, Jianxin
  • 通讯作者：
    Wang, Jianxin
用PLIF测量GDI发动机滚流平面的混合气浓度
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    内燃机学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁帅;张周;丁海春;马骁;李雁飞;徐宏明
  • 通讯作者：
    徐宏明
Characteristics of trans-critical propane spray discharged from multi-hole GDI injector
多孔GDI喷射器喷出跨临界丙烷喷雾特性
  • DOI：
    10.1016/j.expthermflusci.2018.07.025
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    Experimental Thermal and Fluid Science
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Zhang Zhou;Li Yanfei;Ma Xiao;Ding Haichun;Xu Hongming;Wang Zhi;Shuai Shijin
  • 通讯作者：
    Shuai Shijin
柴油掺混PODE_n的燃烧和碳烟生成可视化
  • DOI：
    10.16236/j.cnki.nrjxb.201804038
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    内燃机学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马跃;马骁;孙帅帅;王建昕
  • 通讯作者：
    王建昕

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一种快速、经济提取外周凝血基因组DNA方法的建立
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    马骁
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    谢雪鹏

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马骁的其他基金

液氨喷雾的超临界转捩与闪沸特性基础研究
  • 批准号：
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  • 批准年份：
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    2021
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相似国自然基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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