燃料组分与热氛围协同作用下的燃烧及排放特性研究

发布时间：2022-02-20 14:47

　　在经济社会高速发展的今天,能源与环境问题逐渐成为人类所面临的两大重点课题,这给汽车行业未来的可持续发展带来了严峻的挑战。内燃机高效清洁的燃烧过程为未来汽车产业的发展指明了方向。本文基于定容燃烧弹试验平台,从燃料组分和热氛围两个角度出发,针对燃料-空气的均质混合气在理论当量比下燃烧的完全性问题,进行试验研究,以燃料燃烧效率作为燃烧完全性的评价指标,分析了燃料组分和热氛围协同作用对燃料燃烧完全性的影响,并结合燃料的排放特性,提出了旨在改善燃料燃烧完全性的燃料组分优化方案。首先进行燃料组分的筛选,此过程借鉴了国内外的研究成果,选取正庚烷、异辛烷、甲苯三组分体积掺混比例为1:1:1的TRF燃料为本试验研究过程的基础燃料,同时,选取甲苯、乙醇、ETBE、环戊酮、二异丁烯、呋喃六种不同族系的燃料为添加燃料,按10%的体积添加比,掺混至基础燃料中,得到本试验研究的优化燃料组分,最终的试验燃料包括基础燃料TRF及六种优化燃料组分。在试验边界条件的确定上,本研究选择发动机燃料燃烧完全性较差的小负荷区域作为优化对象,针对不同燃料组分和燃烧热氛围的情况,对此小负荷工况的不完全燃烧情况进行优化。因此,本试验研... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 能源与环境问题
        1.1.2 日益严格的排放法规
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 燃料组分优化的研究
        1.2.2 不同热氛围下燃烧特性的研究
    1.3 定容燃烧弹在燃料研究中的应用
    1.4 课题的提出及研究内容
        1.4.1 课题的提出
        1.4.2 主要研究内容
第2章 试验平台与研究方法
    2.1 试验平台
        2.1.1 试验台架组成
        2.1.2 试验方法介绍
    2.2 试验方案
        2.2.1 燃料选型
        2.2.2 试验方案
    2.3 燃料着火判据
    2.4 本章小结
第3章 基于能量平衡的燃烧效率计算方法探讨
    3.1 燃料燃烧效率计算方法介绍
        3.1.1 定容弹实测历程分析
        3.1.2 燃烧效率计算方法
        3.1.3 基于能量平衡的燃烧效率计算方法思路分析
    3.2 燃料燃烧净热量
        3.2.1 燃烧室气密性和传感器准确性校验
        3.2.2 燃料燃烧净热量计算
    3.3 混合气传热量
        3.3.1 传热模型构建
        3.3.2 传热过程数学描述
        3.3.3 传热模型误差评估
            3.3.3.1 误差评估方法介绍
            3.3.3.2 初步评估结果
            3.3.3.3 表面传热系数拟合
            3.3.3.4 传热模型误差评估
        3.3.4 混合气传热量计算
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 基于能量平衡的燃烧效率计算方法结果描述
        3.4.2 燃烧效率计算方法讨论
    3.5 本章小结
第4章 燃料组分与热氛围协同作用下的燃烧排放特性
    4.1 燃料在不同热氛围下的燃烧特性
        4.1.1 燃料在不同热氛围下的燃烧峰值压力和最高燃烧温度
        4.1.2 燃料在不同热氛围下的燃烧效率
    4.2 燃料在不同热氛围下的气相排放特性
        4.2.1 燃料在不同热氛围下的CO排放
        4.2.2 燃料在不同热氛围下的HC排放
        4.2.3 燃料在不同热氛围下的NO_x排放
    4.3 燃料在不同热氛围下的颗粒物排放特性
        4.3.1 燃料在不同热氛围下颗粒物排放的质量浓度
        4.3.2 燃料在不同热氛围下颗粒物排放的数量浓度
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]进气温度对甲醇发动机燃烧及非常规排放的影响研究[J]. 吴继盛,吴家正,刘洪运,林易,樊宏彪.  内燃机与配件. 2020(03)
[2]欧Ⅵ轻型汽油车排放法规发展及后处理应对技术[J]. 蒋茂玎,张汉桥,马标,李杰.  汽车实用技术. 2017(14)
[3]浅析欧Ⅵ与国Ⅵ排放法规[J]. 韩东月,杨柏涛.  汽车实用技术. 2017(04)
[4]乘用车第四阶段油耗法规及对策[J]. 韩建军.  汽车工程师. 2016(08)
[5]第5版《世界燃油规范》及对中国车用燃油发展的思考[J]. 郑斌.  石油商技. 2015(02)
[6]世界各国汽车排放法规的发展历程[J]. 龚为佳,沈卫东,刘训标,刘江.  重型汽车. 2009(03)

博士论文
[1]基于均质充量自燃燃烧模式的目标导向燃料设计关键问题研究[D]. 李润钊.吉林大学 2018
[2]乙基叔丁基醚和甲基叔丁基醚热稳定性及安全性[D]. 张强.广西大学 2018
[3]燃料设计控制HCCI燃烧与排放的试验研究[D]. 侯玉春.上海交通大学 2007

硕士论文
[1]面向发动机性能优化的汽油构型试验研究[D]. 胡世城.吉林大学 2019
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[4]轴向温度可控燃烧弹设计与验证[D]. 蔚向锋.吉林大学 2018
[5]面向梯级自燃的纯质组分燃料临界自燃条件研究[D]. 陈阳.吉林大学 2016
[6]日本机动车尾气污染防治法律制度研究[D]. 甘佳.江西理工大学 2014
[7]进气温度对醇类燃料均质压燃发动机燃烧过程影响的试验研究[D]. 彭亚平.吉林大学 2005



本文编号：3635269