聚甲氧基二甲醚/柴油混合燃料的燃烧与排放特性研究
发布时间：2021-07-09 04:42
柴油机燃用含氧替代燃料是缓解能源短缺和减少环境污染的有效手段。聚甲氧基二甲醚（PODE）作为新型的煤基燃料,由甲醇和二甲醚等煤基醇醚燃料合成,具有与柴油互溶稳定、十六烷值和含氧量较高等优点,是十分具有应用前景的柴油机替代燃料。本文选取聚合度为38的PODE煤基燃料(PODE38),以体积分数为5%、10%和15%掺混在柴油中,制备P5、P10和P15混合燃料。研究了各比例柴油掺混PODE38燃料的互溶稳定性,并分析了混合燃料的理化性质。利用热重分析仪,在氧气气氛下对柴油以及3种混合燃料的燃油样品进行热分析,考察样品的挥发和氧化特性,并计算热分析参数。结果表明:随掺混比的增加,3种燃料的起始失重温度和起始燃烧温度相对于柴油降低,混合燃料的热稳定性降低,同时综合燃烧特性指数提高;以Coast-Redfern积分法计算P5、P10和P15混合燃料的活化能结果表明,混合燃料的活化能随PODE38掺混比例的增加而逐步降低。在柴油机上对比研究这4...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 煤基合成燃料在柴油机上的应用
1.2.1 煤液化合成油
1.2.2 煤基醇醚燃料
1.3 聚甲氧基二甲醚的发展现状
1.3.1 合成PODE的研究现状
1.3.2 PODE在发动机上的应用
1.4 本文研究的主要内容
第二章 PODE/柴油混合燃料的制备及热重分析
2.1 PODE/柴油混合燃料的制备
2.2 PODE/柴油混合燃料的理化参数
2.2.1 十六烷值
2.2.2 低热值和含氧量
2.2.3 粘温特性
2.3 PODE/柴油混合燃料的热重分析
2.3.1 试验设备与试验方案
2.3.2 热分析参数
2.3.3 热动力学参数计算方法
2.3.4 试验结果与分析
2.4 本章小结
第三章 PODE/柴油混合燃料的燃烧与排放特性
3.1 试验用柴油机及试验仪器
3.2 试验方案步骤
3.3 放热率计算的数学模型
3.4 试验结果与分析
3.4.1 燃烧特性分析
3.4.2 热效率分析
3.4.3 HC排放
3.4.4 CO排放
3.4.5 NO_x排放
3.4.6 排气烟度
3.5 本章小结
第四章 PODE/柴油混合燃料燃烧颗粒物的理化性质
4.1 颗粒物质量浓度粒径分布规律
4.1.1 颗粒物粒径分级采样装置
4.1.2 颗粒物采样试验方案
4.1.3 试验结果与分析
4.2 颗粒物的热重特性分析
4.2.1 TGA分析条件
4.2.2 试验结果与分析
4.3 SOF组分分析
4.3.1 SOF样品的制备
4.3.2 GC-MS测试条件
4.3.3 试验结果与分析
4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤制油的喷雾及燃烧排放性能试验研究[J]. 代玉利,裴毅强,秦静,张建业,安彦召. 内燃机工程. 2015(03)
[2]聚甲氧基二甲醚与柴油混合燃料的燃烧与排放特性[J]. 王志,刘浩业,张俊,王建昕,帅石金. 汽车安全与节能学报. 2015(02)
[3]聚甲氧基二甲醚（PODE）与柴油的互溶性研究[J]. 肖潇,郑轶,王云芳,张武高. 柴油机. 2015(03)
[4]甲醇柴油比对二元燃料燃烧与排放特性的影响[J]. 刘军恒,姚春德,魏立江,耿鹏,王全刚,余海涛. 工程热物理学报. 2014(10)
[5]柴油、柴油-正丁醇和柴油-DMF燃烧及排放特性试验研究[J]. 张全长,尧命发,郑尊清,徐佳. 内燃机工程. 2014(04)
[6]添加剂对乙醇柴油稳定性及排放性能的影响[J]. 胡鹏,孙平,汪家全,向立明. 石油学报(石油加工). 2014(03)
[7]不同气氛下柴油热解及热动力学特性分析[J]. 王翔,王旭江,范燕荣,王志强. 燃烧科学与技术. 2014(04)
[8]FBC-DPF在柴油机颗粒物控制中的应用研究[J]. 冯向宇,葛蕴珊,马朝臣,韩秀坤,谭建伟,李加强,郝春晓. 环境科学研究. 2014(01)
[9]聚甲氧基二甲醚对柴油性质的影响[J]. 邓小丹,韩冬云,李秀萍,李丹东,孙旭东,李玉阁. 当代化工. 2013(11)
[10]柴油理化特性对高压共轨柴油机微粒粒度分布的影响[J]. 王晓丹,孙万臣,李国良,杜家坤,赖春杰. 农业机械学报. 2013(11)
博士论文
[1]不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究[D]. 郝斌.天津大学 2014
[2]含氧燃料颗粒状态特征及前驱体形成机理研究[D]. 李铭迪.江苏大学 2014
[3]由废润滑油再生的燃油燃烧与排放特性研究[D]. 王向丽.江苏大学 2013
[4]不同特性燃料条件下柴油机缸内微粒纳观结构、表面官能团及氧化活性的研究[D]. 王林.天津大学 2012
[5]柴油/甲醇二元燃料燃烧反应动力学研究[D]. 许汉君.天津大学 2012
[6]柴油机燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃烧与排放研究[D]. 任毅.西安交通大学 2007
[7]车用燃料煤基二甲醚的生命周期能源消耗、环境排放与经济性研究[D]. 张亮.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]甲醇替代率对压燃式发动机排放性能影响[D]. 丁新隆.天津大学 2014
[2]生物质与皮革污泥混合及成型燃料热重分析[D]. 张慧敏.山东大学 2013
[3]机动车排气中SVOCs及颗粒物中SOF成分分析[D]. 李登科.天津大学 2012
[4]甲醇柴油混合燃料理化性质及羰基污染物排放特性的研究[D]. 周颖超.天津大学 2007
本文编号：3273050
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 煤基合成燃料在柴油机上的应用
1.2.1 煤液化合成油
1.2.2 煤基醇醚燃料
1.3 聚甲氧基二甲醚的发展现状
1.3.1 合成PODE的研究现状
1.3.2 PODE在发动机上的应用
1.4 本文研究的主要内容
第二章 PODE/柴油混合燃料的制备及热重分析
2.1 PODE/柴油混合燃料的制备
2.2 PODE/柴油混合燃料的理化参数
2.2.1 十六烷值
2.2.2 低热值和含氧量
2.2.3 粘温特性
2.3 PODE/柴油混合燃料的热重分析
2.3.1 试验设备与试验方案
2.3.2 热分析参数
2.3.3 热动力学参数计算方法
2.3.4 试验结果与分析
2.4 本章小结
第三章 PODE/柴油混合燃料的燃烧与排放特性
3.1 试验用柴油机及试验仪器
3.2 试验方案步骤
3.3 放热率计算的数学模型
3.4 试验结果与分析
3.4.1 燃烧特性分析
3.4.2 热效率分析
3.4.3 HC排放
3.4.4 CO排放
3.4.5 NO_x排放
3.4.6 排气烟度
3.5 本章小结
第四章 PODE/柴油混合燃料燃烧颗粒物的理化性质
4.1 颗粒物质量浓度粒径分布规律
4.1.1 颗粒物粒径分级采样装置
4.1.2 颗粒物采样试验方案
4.1.3 试验结果与分析
4.2 颗粒物的热重特性分析
4.2.1 TGA分析条件
4.2.2 试验结果与分析
4.3 SOF组分分析
4.3.1 SOF样品的制备
4.3.2 GC-MS测试条件
4.3.3 试验结果与分析
4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤制油的喷雾及燃烧排放性能试验研究[J]. 代玉利,裴毅强,秦静,张建业,安彦召. 内燃机工程. 2015(03)
[2]聚甲氧基二甲醚与柴油混合燃料的燃烧与排放特性[J]. 王志,刘浩业,张俊,王建昕,帅石金. 汽车安全与节能学报. 2015(02)
[3]聚甲氧基二甲醚（PODE）与柴油的互溶性研究[J]. 肖潇,郑轶,王云芳,张武高. 柴油机. 2015(03)
[4]甲醇柴油比对二元燃料燃烧与排放特性的影响[J]. 刘军恒,姚春德,魏立江,耿鹏,王全刚,余海涛. 工程热物理学报. 2014(10)
[5]柴油、柴油-正丁醇和柴油-DMF燃烧及排放特性试验研究[J]. 张全长,尧命发,郑尊清,徐佳. 内燃机工程. 2014(04)
[6]添加剂对乙醇柴油稳定性及排放性能的影响[J]. 胡鹏,孙平,汪家全,向立明. 石油学报(石油加工). 2014(03)
[7]不同气氛下柴油热解及热动力学特性分析[J]. 王翔,王旭江,范燕荣,王志强. 燃烧科学与技术. 2014(04)
[8]FBC-DPF在柴油机颗粒物控制中的应用研究[J]. 冯向宇,葛蕴珊,马朝臣,韩秀坤,谭建伟,李加强,郝春晓. 环境科学研究. 2014(01)
[9]聚甲氧基二甲醚对柴油性质的影响[J]. 邓小丹,韩冬云,李秀萍,李丹东,孙旭东,李玉阁. 当代化工. 2013(11)
[10]柴油理化特性对高压共轨柴油机微粒粒度分布的影响[J]. 王晓丹,孙万臣,李国良,杜家坤,赖春杰. 农业机械学报. 2013(11)
博士论文
[1]不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究[D]. 郝斌.天津大学 2014
[2]含氧燃料颗粒状态特征及前驱体形成机理研究[D]. 李铭迪.江苏大学 2014
[3]由废润滑油再生的燃油燃烧与排放特性研究[D]. 王向丽.江苏大学 2013
[4]不同特性燃料条件下柴油机缸内微粒纳观结构、表面官能团及氧化活性的研究[D]. 王林.天津大学 2012
[5]柴油/甲醇二元燃料燃烧反应动力学研究[D]. 许汉君.天津大学 2012
[6]柴油机燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃烧与排放研究[D]. 任毅.西安交通大学 2007
[7]车用燃料煤基二甲醚的生命周期能源消耗、环境排放与经济性研究[D]. 张亮.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]甲醇替代率对压燃式发动机排放性能影响[D]. 丁新隆.天津大学 2014
[2]生物质与皮革污泥混合及成型燃料热重分析[D]. 张慧敏.山东大学 2013
[3]机动车排气中SVOCs及颗粒物中SOF成分分析[D]. 李登科.天津大学 2012
[4]甲醇柴油混合燃料理化性质及羰基污染物排放特性的研究[D]. 周颖超.天津大学 2007
本文编号：3273050
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3273050.html
