相对于传统的探针式测量方法，光学技术对压燃式发动机喷雾燃烧过程没有直接接触，对燃烧过程不产生影响。光学诊断具有比较好的时间分辨率、空间分辨率，对光谱范围具有一定的敏感性。应用先进光学诊断技术测量压燃式发动机在喷雾燃烧过程中的特征参数，加深对发动机燃烧排放过程的理解，解决燃烧过程的基础问题，能够为提高发动机的燃烧效率、降低排放、实现低碳/零碳可再生燃料和新型燃烧模式的应用等提供理论指导和解决策略。

利用光学诊断技术开展压燃式发动机喷雾燃烧理论、零碳低碳燃料发动机“油-机协同优化”研究，压燃式发动机碳烟光路布置、试验数据和处理结果如图1所示。建立加氢催化生物柴油（HVO）发动机适用性和电力合成燃料（e-fuel）中单质组分聚甲氧基二甲醚3（PODE3）概念燃烧模型，将甲醇与加氢催化生物柴油混合用于压燃式发动机解决大比例甲醇混合燃油低温着火与燃烧稳定性问题；建立HVO完整的喷雾燃烧数据库，揭示不同混合燃油特性对喷雾燃烧及碳烟生成特性的影响机理。基于PLIF-CH2O、OH*和消光辐射结合法（CER）等多重光学诊断试验结果，结合一维喷雾燃烧计算和化学反应动力学分析，得到PODE3的喷雾燃烧概念模型如图2所示，图中L为火焰浮起长度。该喷雾燃烧模型可以为发动机协同优化提供理论指导。

研发团队与戴姆勒、LEC、Converge、中船动力集团、潍柴动力、康明斯和凯龙高科等企业建立了广泛的合作关系，相关研究成果应用于新型喷油器和发动机的研发及数值模型开发。

项目负责人简介：玄铁民（1986—），男，工学博士，江苏大学能源与动力工程学院副教授，博导，主要研究方向为动力机械喷雾燃烧理论及光学诊断技术。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金、基础加强计划（课题）、科技部重点研发计划（课题）等国家级、省部级项目10余项；发表SCI论文30余篇，出版学术著作1部，授权国家发明专利5项；入选江苏省双创博士，江苏省“青蓝工程”骨干教师；荣获江苏省科技进步二等奖1项、行业科技进步一等奖1项。

地址：江苏省镇江市学府路301号江苏大学能源与动力工程学院   

邮箱：xuan723@ujs.edu.cn