正丁醇部分预混燃烧及其颗粒物排放特性试验

发布时间：2021-09-08 07:07

　　通过一台改造的单缸柴油机研究了小负荷下EGR、喷射时刻、进气压力及喷射策略对正丁醇部分预混燃烧（PPC）及其颗粒物排放特性的影响.结果表明:引入适当小比例EGR率能够促进正丁醇着火,提前燃烧相位;正丁醇PPC颗粒物粒径集中在40 nm以内,绝大部分为核态颗粒物;随着EGR率的增大,颗粒物粒径范围加大,但较高EGR率下滞燃期过长,燃烧相位靠后,颗粒物排放的浓度及粒径迅速降低;随着喷射时刻的提前,颗粒物粒径分布先向大粒径、高浓度偏移,后向小粒径、低浓度移动,相同燃烧相位CA 50时,远上止点喷射比近上止点喷射能够获得较小的颗粒物浓度;小负荷下较低进气压力仍具有足够高的空燃比,但其滞燃期长,颗粒物排放浓度低,粒径分布范围窄,增大进气压力使颗粒物粒径分布向大粒径偏移;相对单次喷射,两次喷射策略能够显著降低颗粒物排放浓度,并且主后喷两次喷射策略降低效果更佳. 

【文章来源】：内燃机学报. 2020,38(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

EGR率及喷射时刻对滞燃期及CA 50的影响

EGR率及喷射时刻对排放影响

正丁醇的碳链为直链，只含4个碳原子，并且含有氧原子，在燃烧过程中形成的碳烟前驱物较少，尤其在笔者研究的小负荷工况混合充分且氧浓度充足情况下，形成的颗粒物直径较小．相对无EGR率，EGR率为5%及10%时，由于滞燃期缩短了，燃油着火燃烧时混合气浓度相对较大，同时燃烧相位靠前，缸内温度相对较高，有利于形成碳烟，此时燃烧不完全产生的一次碳粒碰撞几率增加，碳粒积聚形成较大直径的颗粒，因而大粒径颗粒物排放浓度增加，但EGR率为10%的氧浓度较EGR率为5%低，后期颗粒物的氧化较弱，两者综合作用造成EGR率为5%时大粒径颗粒物浓度较EGR率为10%低，整体颗粒物排放数量也降低．而在EGR率为20%时，由于其滞燃期过长形成过稀混合气，同时缸内压力较低(图3a)，燃烧相位滞后，缸内平均温度低，不利于形成碳粒，颗粒物难以聚集形成更大粒径的颗粒物，因而颗粒物粒径偏小、数量降低．2.1.3 喷射时刻对正丁醇PPC颗粒物排放特性的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]掺混比例和喷油压力对柴油/正丁醇低温燃烧的影响[J]. 郑尊清,黎长乐,刘海峰,孔令存,岳朗.  内燃机学报. 2014(02)
[2]外部EGR甲醇HCCI发动机燃烧特性试验[J]. 吴晗,张春化,佟娟娟,宋建桐.  甘肃农业大学学报. 2013(02)
[3]乙醇/柴油/甲酯混合燃料的燃烧与排放特性[J]. 何邦全,王建昕.  内燃机学报. 2005(04)

硕士论文
[1]基于定容燃烧弹的正丁醇—柴油混合燃料喷雾特性研究[D]. 胡新亚.广西大学 2015
[2]正丁醇—柴油混合燃料低温燃烧过程数值模拟研究[D]. 赵瑞青.广西大学 2013



本文编号：3390356