直喷式柴油机燃用生物柴油燃烧特性的研究

发布时间：2017-05-09 19:17

  本文关键词：直喷式柴油机燃用生物柴油燃烧特性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能源短缺和环境污染是人类发展所面临的两大严峻问题。作为汽车动力中占主导地位的内燃机,既是能源消耗大户也是污染物排放大户。所以,近年来内燃机“清洁代用燃料”的发展倍受瞩目,而其中的生物柴油,因其无毒、可再生、可生物降解,受到人们越来越多的关注。 本文主要研究了生物柴油在多缸直喷柴油机上的燃烧特性及其对柴油机性能和排放的影响。 论文首先介绍了生物柴油的概况,分析了发展生物柴油产业将会带来的巨大环境效益和社会经济效益,然后结合实验研究,详细论述了实验室制备生物柴油的化学原理、影响因素及制备流程。 论文进一步通过在扬柴YZ4102QF柴油机上的对比实验,得到了额定转速和最大扭矩转速5个负荷下,燃用柴油、B20(生物柴油体积百分数为20%的生物柴油与普通柴油的混合燃油)和B100(纯生物柴油)时柴油机性能与排放的对比,并从同步采集的示功图出发,运用编程计算得到其放热规律和燃烧特征参数,然后在此基础上分析得到了生物柴油的燃烧特性和其产生的原因以及它对柴油机性能和排放的影响。得到的主要结论包括:1.生物柴油的燃烧特性主要表现在:滞燃期缩短,燃烧始点提前;燃油瞬时放热率峰值下降,对应的曲轴转角提前;扩散燃烧速率降低,燃烧持续期延长;2.对柴油机性能和排放的影响有:油耗有较大上升,排温下降,排放除NOx的变化不大外,碳烟、CO和HC大幅度降低。 论文还考察了燃用B100时,推迟供油提前角对柴油机性能和排放的影响,并对比分析了供油提前角为7°CA和13°CA时的放热规律和燃烧特征参数,得出了该柴油机燃用生物柴油的最佳供油提前角。
【关键词】：生物柴油 柴油机 燃烧 排放
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK421
【目录】：

• 第一章 绪论9-25
• 1.1 引言9-10
• 1.2 生物柴油概述10-18
• 1.2.1 生物柴油的理化特性10-11
• 1.2.2 生物柴油的环境效益11-15
• 1.2.3 生物柴油的社会经济效益15-18
• 1.3 国内外生物柴油的研究概况18-23
• 1.3.1 生物柴油制备方法和工艺的研究18-20
• 1.3.2 生物柴油应用于内燃机上的研究20-22
• 1.3.3 生物柴油商业化进展的研究22-23
• 1.4 本文研究内容23-25
• 第二章 生物柴油的制备25-37
• 2.1 制取生物柴油的原理25-27
• 2.1.1 酯交换法的基本原理25-26
• 2.1.2 影响酯交换反应的因素26-27
• 2.2 实验室制取生物柴油27-32
• 2.2.1 原料油的前处理27-28
• 2.2.2 高酸值原料油的萃取脱酸28
• 2.2.3 原料油中游离脂肪酸的检测及催化剂量的确定28-29
• 2.2.4 醇盐溶液的制取29-30
• 2.2.5 酯交换反应30
• 2.2.6 静置沉淀30-31
• 2.2.7 清洗和烘干31
• 2.2.8 品质的检验31-32
• 2.3 生物柴油的工业化生产32-36
• 2.3.1 酸碱催化酯交换反应32-34
• 2.3.2 使用生物酶催化酯交换反应34
• 2.3.3 无催化剂条件下生产生物柴油34-35
• 2.3.4 生物柴油的产品标准35-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 生物柴油的燃烧特性37-68
• 3.1 实验设备和实验方案37-39
• 3.1.1 实验用柴油机37
• 3.1.2 实验用测试设备37-38
• 3.1.4 实验方案38-39
• 3.2 燃烧过程数值计算原理及方法39-44
• 3.2.1 计算原理39-41
• 3.2.2 计算方法41-44
• 3.3 实验结果的对比44-62
• 3.3.1 柴油机性能的对比44-50
• 3.3.2 示功图及放热规律的对比50-60
• 3.3.3 燃烧特征参数的对比60-62
• 3.4 实验结果的分析62-67
• 3.4.1 燃烧特性的分析62-63
• 3.4.2 柴油机性能的分析63-64
• 3.4.3 排放的分析64-67
• 3.4.4 结论67
• 3.5 本章小结67-68
• 第四章 供油提前角对生物柴油燃烧过程的影响68-75
• 4.1 柴油机性能的对比68-71
• 4.2 燃烧过程的对比71-73
• 4.2.1 示功图及放热规律的对比71-73
• 4.2.2 燃烧特征参数的对比73
• 4.3 分析及结论73-74
• 4.4 本章小结74-75
• 第五章 总结与展望75-78
• 参考文献78-81
• 附一 Vb编程计算界面81-82
• 附二 放热规律计算源程序82-88
• 致谢88-89
• 攻读学位期间发表的文章89

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 孔德芳;沈颖刚;彭益源;陈贵升;毕克刚;;生物柴油的理化特性对柴油机性能的影响研究[J];内燃机;2009年01期

2 程国丽;杨云峰;王标兵;胡国胜;;蓖麻油生物柴油组成及其燃烧性能[J];农业工程学报;2008年07期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 丁相城;不同大气压力下增压中冷柴油机燃用生物柴油的工作过程研究[D];昆明理工大学;2009年

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3 余威;船用高速柴油机燃用重油性能研究[D];武汉理工大学;2011年

4 李宏;不同大气压力下高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究[D];昆明理工大学;2011年

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本文编号：353139