汽车工程系

DEPARTMENT OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

我系研究员王志应邀发表发动机爆震燃烧综述文章

5月4日,清华大学汽车系青年教师王志及其课题组在《能源与燃烧科学进展》(Progress in Energy and Combustion Science)在线发表题为“火花点火发动机中的爆震燃烧”(Knocking Combustion in Spark-ignition Engines)的综述文章。 

高温高压条件下常规爆震和超级爆震机理的光学诊断

论文集综述和研究为一体,结合爆震机理燃烧理论和爆震控制工程应用,系统地阐述了内燃机中爆震研究最新进展,包括爆震指数与燃料燃烧化学、压力震荡与壁面传热增强、爆燃转爆轰以及影响燃烧波模态和起爆模式的关键因素。在此基础上,综述了内燃机爆震控制方法,提出了爆震的抑制和利用的共性问题,展望了车、船、空、天发动机和工业爆炸领域中“宽温度压力条件下爆震燃烧模态转换与调控”的研究方向,对于先进发动机的研发和工业安全生产具有重要指导意义。王志为第一作者兼通讯作者。

(a)传统爆震               (b)超级爆震

传统爆震和超级爆震对发动机的典型破坏形式

王志及其所在的“燃烧与排放课题组”一直致力于内燃机高效能量转换和清洁燃料燃烧的研究,他本人先后主持了国家自然科学基金青年面上重点项目、973、863课题,在内燃机爆震燃烧机理、爆震波模态转换和缸内直喷汽油机(GDI)爆震燃烧抑制和利用的探索方面开展了大量研究,并取得了一系列重要突破。通过与共建单位清华大学燃烧能源中心在基础燃烧方面进行合作,王志课题组提出了“早燃是超级爆震发生的必要非充分条件”的论点,发明了用快速压缩机(RCM)研究发动机超级爆震的方法,首次发现了超级爆震中存在爆轰(Detonation)现象,并发展了爆震燃烧光学诊断方法,建立了压力波和化学反应耦合的震荡燃烧传热模型,提出了激波反射诱导爆轰的机制,揭示了近壁起爆机理,进而提出了高温高压条件下爆震燃烧控制方法。

以上成果相继发表在《中国科学》(Sci China)、《燃烧与火焰》(Combustion and Flame)、《国际燃烧会议》(Proceeding of Combustion Institute)、《燃烧科学与技术》(Combustion Science and Technology)、《激波》(Shock Waves)、《燃料》(Fuel)、《能源》(Energy)、《能量转换与管理》(Energy Conversion and Management)、《发动机研究》(International Journal of Engine Research)等国际期刊上(ESI高被引论文4篇),引起了学术界的广泛关注。

《能源与燃烧科学进展》(Progress in Energy and Combustion Science, PECS)是能源与燃烧领域的顶级期刊,专门邀请该领域知名专家撰写综述论文。最新公布的PECS期刊5年影响因子为23.634,在机械工程(132个期刊)和热力学(58个期刊)两个领域排名榜首。

 

论文链接:http://doi.org/10.1016/j.pecs.2017.03.004