燃料化学结构对C5酯类/醇类混合燃烧的影响机理

发布时间：2021-07-27 00:06

　　随着化石能源短缺及环境污染问题的加剧,生物柴油逐渐成为各国生物质能源的研究热点。生物柴油主要由一些饱和及不饱和脂肪酸甲酯／乙酯组成,结构复杂,国内外学者一般采用能再现生物柴油主要燃烧氧化特性且具有相对简单结构的替代物或者替代混合物,来探究生物柴油的具体燃烧过程和机理。本文主要研究了生物柴油同分异构燃料丁酸甲酯和丙酸乙酯的燃烧特性,以及废气再循环和醇类对二者燃烧特性的影响,具体工作如下：首先,为研究废气再循环对丁酸甲酯和丙酸乙酯燃烧特性的影响,从贫燃到富燃,对两种燃料中分别添加CO2和H20的预混燃烧进行对比了研究,重点讨论生物柴油替代燃料的同分异构化对燃烧主要产物及中间产物的影响,同时揭示H2O和CO2的加入对两种燃料燃烧的化学作用。结果发现,添加CO2对两种燃料燃烧特性的影响要明显高于H20所造成的影响。加入CO2能够明显降低两种燃料的火焰温度,对两种火焰中烟黑前驱物和醛酮类污染物的生成有显著的抑制作用。其中CO2的化学作用明显抑制两种燃料生成乙醛,且在丙酸乙酯火焰中更显著。贫燃时,由两种燃料添加CO2的消耗路径分析可知,CO2的加入对丁酸甲酯消耗路径的影响明显大于对丙酸乙酯的影响。... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 研究意义与背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 C5酯类燃烧特性与燃烧机理的研究进展
        1.2.2 生物柴油和醇类混合燃料的研究现状
        1.2.3 废气再循环技术的研究进展
    1.3 本文研究内容
2 实验系统与化学动力学分析方法
    2.1 实验系统介绍
        2.1.1 燃料供给系统
        2.1.2 对冲扩散火焰平台
        2.1.3 采样分析系统
    2.2 化学动力学软件及分析方法
        2.2.1 化学动力学软件CHEMKIN的简单介绍
        2.2.2 化学动力学分析方法
    2.3 本章小结
3 废气再循环对同分异构燃料丁酸甲酯和丙酸乙酯燃烧的影响
    3.1 计算模型与计算工况的设定
    3.2 添加CO_2对丁酸甲酯和丙酸乙酯燃烧的影响
        3.2.1 火焰温度
        3.2.2 主要产物
        3.2.3 重要中间产物及潜在污染物
    3.3 添加H_2O对丁酸甲酯和丙酸乙酯燃烧的影响
        3.3.1 火焰温度
        3.3.2 主要产物
        3.3.3 重要中间产物及潜在污染物
    3.4 本章小结
4 添加乙醇对丁酸甲酯和丙酸乙酯预混燃烧的影响
    4.1 计算模型与计算工况的设定
    4.2 同分异构体燃料加入乙醇的化学动力学分析
        4.2.1 火焰温度分布
        4.2.2 主要产物的浓度分布
        4.2.3 自由基的浓度分布
        4.2.4 中间产物的浓度分布
    4.3 本章小结
5 丁酸甲酯和丙酸乙酯中添加正丁醇的燃烧实验
    5.1 实验工况
    5.2 实验结果与分析
        5.2.1 主要燃烧产物
        5.2.2 碳氢中间产物
        5.2.3 含氧中间产物
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3304648