发动机可变组分进气系统的膜气体分离特性

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (03): 625-0629.

发动机可变组分进气系统的膜气体分离特性

刘成材^1,2,高青^1,2,马纯强²,金英爱^1,2,李玥²

1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春 130022；2.吉林大学汽车工程学院,长春 130022

收稿日期:2008-07-05 出版日期:2010-05-01 发布日期:2010-05-01
通讯作者: 金英爱（1967-）,女,副教授.研究方向:燃烧与热流动.E-mail:jinya@jlu.edu.cn E-mail:jinya@jlu.edu.cn
作者简介:刘成材（1980-）,男,博士研究生.研究方向:发动机控制技术.E-mail:liuchengcai1980@yahoo.com.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目（ 50676039）

Membrane gas separation behavior of engine intake system with variabe gas composition

LIU Cheng-cai^1,2,GAO Qing^1,2,MA Chun-qiang²,JIN Ying-ai^1,2,LI Yue²

1.State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation, Jilin University, Changchun 130022, China;2.College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China

Received:2008-07-05 Online:2010-05-01 Published:2010-05-01

摘要/Abstract

摘要：

研制了一种膜气体分离装置，分别进行压力模式和真空模式实验，研究了富氧气流和富氮气流的分离特性。研究表明，压力模式具有气体成分浓度与流量反比关系，利于富氮气流制备调节；真空模式具有富氧气流浓度与流量正比关系，富氮气流的流量和浓度基本不变，利于富氧气流制备调节。其中，供气压力、吸气真空度和分离膜两侧压差起到决定性作用，温度具有重要影响。因此，需要多项因素融合，实现流量与浓度协同，才能满足发动机进气工况要求。

关键词: 动力机械及工程, 发动机, 进气系统, 膜分离, 富氧空气, 富氮空气

Abstract:

A new membrane device for gas separation was developed and tested on an engine. The tests were done in the pressure operation mode and vacuum operation mode respectively to investigate the flow characteristics of both streams of oxygenenriched air(OEA) and nitrogenenriched air(NEA), as well as the performance of gas separation process. The results showed that in the pressure operation mode, the composition concentrations of both streams are in inverse proportion to mass flow rate, which is in favor of the preparation and regulation of NEA stream. In the vacuum operation mode, the concentration of OEA stream is in direct proportion to mass flow rate, which is in favor of the preparation and regulation of OEA stream. It was found that the air supply pressure, the suction vacuum and the pressure difference between both sides of the membrane are the decisive factors for gas separation, and the temperature is also significant. Therefore, it is necessary to incorporate all factors, coordinate the flow rate and gas concentration to meet the requirements of engine intake process.

Key words: power machinery and engineering, engine, intake system, membrane separation, oxygen enriched air (OEA), nitrogen enriched air (NEA)

中图分类号:

TQ028

刘成材,高青,马纯强,金英爱,李玥. 发动机可变组分进气系统的膜气体分离特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(03): 625-0629.

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