含水乙醇/生物柴油燃烧与排放分析

发布时间：2022-01-22 16:02

　　乙醇与生物柴油混合可以降低柴油机颗粒物排放.乙醇燃料吸水性较强,含有一定水分的燃料对柴油机的燃烧与排放会产生一定的影响.通过采集186F柴油机燃用乙醇/生物柴油燃料的示功图,建立了186F柴油机燃用含水乙醇/生物柴油的燃烧与排放模型.在186F标定工况进行了不同含水率的乙醇对柴油机燃用乙醇/生物柴油燃烧与排放特性影响的仿真研究.分析了乙醇含水率为0,10%,15%,20%时,气缸压力、平均指示压力、缸内平均温度、滞燃期、燃烧持续期、燃烧中心、指示比能耗、NO与Soot排放的变化规律.结果表明:随着乙醇含水率的增加,燃烧过程的缸内最大爆发压力、缸内平均温度、平均指示压力等均呈下降的趋势,指示比能耗略有增加,NO与Soot质量浓度降低,Soot直径减小.含水乙醇的掺混比为20%、乙醇含水率由0增加到20%时,缸内最大爆发压力由7.75 MPa降低为7.08 MPa,指示比能耗由11.39 kJ·kW^-1·h^-1增加到11.64 kJ·kW^-1·h^-1.相比于无水乙醇,NO和Soot质量浓度均有大幅度降低... 

【文章来源】：常熟理工学院学报. 2020,34(05)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

计算网格

3.1 气缸压力、缸内温度和放热率图2、图3分别为燃烧不同含水率的乙醇/生物柴油时的示功图以及缸内平均温度曲线．从图中可以看出，随着乙醇含水率的增加，缸内最大爆发压力、缸内平均温度最大值均有所降低．与无水乙醇相比，随着乙醇含水率的增加，缸内最大爆发压力由7.75 MPa降低为7.05 MPa，最大降低了8.7%，且相位有所推迟．缸内平均温度最大值由1 539.2 K降低为1 475.6 K，最大降低了4.1%.

图2、图3分别为燃烧不同含水率的乙醇/生物柴油时的示功图以及缸内平均温度曲线．从图中可以看出，随着乙醇含水率的增加，缸内最大爆发压力、缸内平均温度最大值均有所降低．与无水乙醇相比，随着乙醇含水率的增加，缸内最大爆发压力由7.75 MPa降低为7.05 MPa，最大降低了8.7%，且相位有所推迟．缸内平均温度最大值由1 539.2 K降低为1 475.6 K，最大降低了4.1%.为探究乙醇含水率对燃烧过程的影响，计算统计了燃烧特性参数，结果见表2．滞燃期为喷油时刻到累积放热率达10%所经历的曲轴转角[3]，用CA10表示．燃烧中心为累积放热率为50%所对应的曲轴转角．燃烧持续期为累积放热率10%～90%所经历的曲轴转角，用CA90表示．由表得出，随着乙醇含水率的增加，滞燃期延长，燃烧中心逐渐延后．这主要是因为随着乙醇含水率的增加，混合燃料蒸发潜热增大，比热增大，缸内温度降低，导致滞燃期延长、燃烧中心逐渐延后．燃烧持续期呈先增长后缩减的趋势．燃烧持续期的增长主要是因为随着乙醇含水率的增加，缸内温度低，燃烧速度减缓，放热峰延后．燃烧持续期呈缩减的趋势主要是因为当乙醇含水率增大到一定程度时（超过10%），混合燃料热值较多，燃烧持续期缩减．

【参考文献】：
期刊论文
[1]柴油质量对柴油机工作的影响[J]. 李丽.  农机使用与维修. 2019(12)
[2]柴油机燃用甲醇/生物柴油着火过程[J]. 李瑞娜,王忠,赵洋,刘帅,瞿磊.  内燃机学报. 2015(05)
[3]含水乙醇-空气预混层流燃烧特性的试验[J]. 张尊华,李格升,沈宇,李龙欢,杨锐,高孝洪.  内燃机学报. 2013(01)



本文编号：3602496