生物柴油燃烧颗粒物微观结构及氧化特性研究

发布时间：2023-02-09 08:13

　　排放法规日益严格,柴油机燃用生物柴油可以有效减少颗粒排放,但燃用不同化学组分和分子结构的生物柴油会影响颗粒的生成过程,改变燃烧颗粒的微观结构和氧化特性。本文以一台高压共轨柴油机为研究对象,分别进行燃用柴油、棕榈油甲酯、大豆油甲酯和地沟油甲酯四种不同燃油的台架试验,分析不同负荷及燃油种类对燃烧特性、燃烧颗粒物微观结构及氧化特性的影响规律。主要研究内容和结果如下:(1)测量了棕榈油甲酯、大豆油甲酯和地沟油甲酯的组分,计算了十六烷值、碘值和含氧量等理化特性参数。试验工况为柴油机最大转矩转速1800r/min,50%负荷和100%负荷。相同负荷下,生物柴油燃烧的最大爆发压力更高,滞燃期更短,燃烧持续期更长。三种生物柴油中,棕榈油甲酯的最大爆发压力最大,滞燃期最长,燃烧持续期最短;地沟油甲酯最大爆发压力最小,滞燃期最短,燃烧持续期最长。负荷增加时,四种燃油燃烧时的最大爆发压力增加,燃烧持续期延长。(2)分析了不同燃油燃烧颗粒团聚体形貌,计算了其计盒维数和其基本碳粒子的平均直径D_p。柴油颗粒主要为团状,生物柴油颗粒主要为链状。四种燃油颗粒计盒维数D的值在1.64-1.97之间...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 柴油机颗粒物的研究现状
        1.2.1 颗粒物的生成机理
        1.2.2 颗粒物的组成
        1.2.3 颗粒物的粒径分布
        1.2.4 颗粒物的微观结构
        1.2.5 颗粒物的氧化特性
    1.3 生物柴油在柴油机上的应用
    1.4 本文主要研究内容
第二章 不同燃油的理化特性和燃烧特性分析
    2.1 生物柴油的理化特性分析
        2.1.1 生物柴油的组分
        2.1.2 生物柴油的理化特性
    2.2 试验设备与方案
        2.2.1 燃烧特性研究试验设备
        2.2.2 燃烧特性研究的试验方案
    2.3 燃用不同燃油的燃烧特性研究
        2.3.1 气缸内压力及压力升高率
        2.3.2 放热率
        2.3.3 燃烧相位
    2.4 本章小结
第三章 不同燃油燃烧颗粒物的微观结构分析
    3.1 试验设备与方法
        3.1.1 颗粒物样品的采集与处理
        3.1.2 透射电镜
    3.2 颗粒物的微观形貌
    3.3 颗粒物的计盒维数
        3.3.1 计盒维数的计算方法
        3.3.2 颗粒物计盒维数分析
    3.4 基本碳粒子的平均直径
        3.4.1 基本碳粒子平均直径的计算方法
        3.4.2 基本碳粒子的平均直径分析
    3.5 基本碳粒子的微观结构分析
        3.5.1 基本碳粒子的微观结构
        3.5.2 结构参数定义及计算方法
        3.5.3 微晶尺寸
        3.5.4 微晶曲率
        3.5.5 碳层间距
        3.5.6 微观结构的讨论
    3.6 本章小结
第四章 不同燃油燃烧颗粒物石墨结构及氧化特性分析
    4.1 试验设备与方法
        4.1.1 拉曼光谱
        4.1.2 热重试验
    4.2 拉曼分析
        4.2.1 颗粒物的拉曼光谱及光谱的五带拟合
        4.2.2 拉曼光谱结果分析
    4.3 氧化特性分析
        4.3.1 热重特性曲线和氧化特征参数
        4.3.2 氧化特性分析
        4.3.3 氧化反应动力学分析
    4.4 颗粒的氧化特性与颗粒的微观结构的关系
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献



本文编号：3738547