生物质含氧燃料对柴油机性能、燃烧过程和排放特性影响的试验研究

发布时间：2017-05-03 13:05

  本文关键词：生物质含氧燃料对柴油机性能、燃烧过程和排放特性影响的试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能源匮乏和环境污染成为世界各国所面临的两大难题。柴油机以高的热效率和稳定性越来越受到世界各国的青睐,但因为柴油机扩散燃烧模式决定了NO_X排放和碳烟排放比较高,并二者之间存在“trade-off”关系。乙醇、生物柴油为生物质含氧燃料,具有自供氧功能,并且来源广泛,可以再生。通过柴油与乙醇、生物柴油的混合可以有效地降低发动机碳烟排放,达到降低排放、缓解石化能源危机的目的。 本研究是在一台增压中冷柴油机上进行了最大扭矩转速(1500r/min)和标定转速(2300r/min)的负荷特性试验。研究的主要内容包括乙醇(分析醇)与柴油混合、生物柴油与柴油混合对柴油机性能、燃烧过程和排放特性的影响;另外还在柴油比例不变的情况下比较了含氧燃料成分(乙醇、生物柴油、乙醇与柴油1:1混合)对柴油机性能燃烧过程和排放特性的影响。 研究结果表明:当发动机燃用乙醇与柴油混合燃料时,折合油耗率与燃用纯柴油时的基本相当,只有在低负荷时略有偏高。随着乙醇比例的增大,发动机的压力升高率峰值后移,最大压力升高率升高,发动机的最大爆发压力位置推迟,最大爆发压力在1500r/min时略有升高,而在2300r/min时降低,预混燃烧放热延迟,放热峰值增大。在排放方面,乙醇柴油与柴油相比,NO_X和碳烟排放均有不同程度的降低;而HC和CO排放,转速对其影响比较大,随着乙醇比例的增大,发动机转速为1500r/min时,HC排放和CO排放均降低,发动机转速为2300r/min时,HC排放和CO排放均有所升高。 发动机燃用生物柴油与柴油混合燃料与燃用纯柴油相比较,折合油耗率基本相当,最大爆发压力和压力升高率降低,放热率峰值降低,并且随着生物柴油比例的增大,放热率峰值出现位置先滞后再提前。在排放方面,NO_X和碳烟排放均有不同程度的降低;而HC和CO排放,当发动机转速为1500r/min时降低,并且随着生物柴油比例的增大,二者均有所降低,而当发动机转速为2300r/min时,多数工况偏高,但在高负荷HC排放降
【关键词】：生物质含氧燃料 乙醇 生物柴油 性能 燃烧过程 排放特性
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK428.9
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 引言11-14
• 1.2 柴油机排放的控制措施14-18
• 1.2.1 前处理14-15
• 1.2.2 过程处理15-16
• 1.2.3 后处理16-18
• 1.3 含氧燃料介绍18-20
• 1.4 乙醇在柴油机上的应用及乙醇柴油混合燃料特点、发展现状20-23
• 1.5 生物柴油燃料特点及其发展现状23-24
• 1.6 本课题意义和研究内容24-27
• 第二章 实验装置及方法27-32
• 2.1 实验装置27-30
• 2.1.1 实验装置介绍27-29
• 2.1.2 压力传感器标定29-30
• 2.2 实验方法30-32
• 第三章 乙醇与柴油混合对柴油机性能、燃烧过程和排放特性的影响32-49
• 3.1 乙醇与柴油的混合32-34
• 3.2 折合油耗率分析34-36
• 3.2.1 折合油耗率定义34-35
• 3.2.2 折合油耗率的变化规律35-36
• 3.3 燃烧过程分析36-42
• 3.3.1 缸内压力分析36-40
• 3.3.2 放热率分析40-42
• 3.4 排放分析42-48
• 3.4.1 HC排放42-43
• 3.4.2 CO排放43-44
• 3.4.3 NO_X排放44-45
• 3.4.4 碳烟排放45-46
• 3.4.5 NO_X排放和碳烟排放的trade-off关系46-47
• 3.4.6 十三工况排放47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 生物柴油与柴油混合对柴油机性能、燃烧过程和排放特性的影响49-61
• 4.1 折合油耗率分析49-51
• 4.2 燃烧过程分析51-56
• 4.2.1 缸内压力分析51-54
• 4.2.2 放热率分析54-56
• 4.3 排放分析56-60
• 4.3.1 HC排放56-57
• 4.3.2 CO排放57-58
• 4.3.3 NO_X排放58
• 4.3.4 碳烟排放58-59
• 4.3.5 NO_X排放和碳烟排放trade-off关系59-60
• 4.4 本章小结60-61
• 第五章 生物质含氧燃料成分对柴油机性能、燃烧过程和排放特性的影响61-71
• 5.1 燃料特性介绍61-62
• 5.2 折合油耗率分析62-63
• 5.3 燃烧过程分析63-67
• 5.3.1 缸内压力分析63-66
• 5.3.2 放热率分析66-67
• 5.4 排放分析67-70
• 5.4.1 HC排放67-68
• 5.4.2 CO排放68
• 5.4.3 NO_X排放68-69
• 5.4.4 碳烟排放69-70
• 5.5 本章小结70-71
• 第六章 全文总结与工作展望71-74
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 工作展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 攻读硕士学位期间发表论文情况78

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