短鏈醇/柴油二元混合燃料的著火延遲及發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放特性的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間：2021-01-19 15:52
短鏈醇被認(rèn)為是最具潛力的內(nèi)燃機(jī)替代清潔燃料,近年來成為內(nèi)燃機(jī)研究的熱點(diǎn)之一。醇類作為替代燃料一般是部分替代的形式,即與汽油、柴油組成混合燃料或采用雙燃料的形式。然而目前的研究中,醇類對內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放的影響機(jī)理尚不明確,不同醇類作為替代燃料對發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的差異也較少涉及。本文針對直鏈醇類（乙醇、正丙醇、正丁醇和正戊醇）碳鏈長度、混合燃料含氧量和丁醇異構(gòu)體（正丁醇、異丁醇、叔丁醇、仲丁醇）分子結(jié)構(gòu)三個(gè)方面,研究了醇類對柴油快速壓縮機(jī)著火延遲和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放性能的影響。本文首先進(jìn)行了柴油摻混醇類的快速壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)上止點(diǎn)壓力10 bar,當(dāng)量比為1,溫度范圍約為670850 K。醇類的摻混會(huì)導(dǎo)致柴油著火延遲顯著增加。在相同摻混比例時(shí),其對柴油著火延遲的推遲作用乙醇≈正丙醇>正丁醇>正戊醇,異丁醇≈仲丁醇>正丁醇>叔丁醇。醇類對柴油著火延遲的提升作用一方面是稀釋作用,另一方面是其低溫反應(yīng)與柴油爭奪OH基。叔丁醇具有相對較明顯的低溫反應(yīng),對柴油著火延遲的提升作用最弱。之后在一臺單缸的柴油機(jī)上不同燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性。研究發(fā)現(xiàn),各種醇類均可以明...
【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
015年我國石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局）
圖 1-3 醇類燃燒實(shí)驗(yàn)論文發(fā)表數(shù)量ig. 1-3 Number of journal articles published on various alcohol fu[31]于 1998 年提出了包含 56 種組分和 351 個(gè)反應(yīng)的比一機(jī)理成為后來許多乙醇詳細(xì)機(jī)理的構(gòu)建基礎(chǔ)。通過在高溫下的氧化與C2H5OH+OH=>Products 反應(yīng)以及。Metcalfe 等[32]建立了 C1-C2 的碳?xì)浠衔锖秃跖c甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、甲醛、乙醛、甲醇、乙流攪拌反應(yīng)器、流動(dòng)反應(yīng)器、火焰速度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在范圍內(nèi)進(jìn)行了驗(yàn)證，顯示了很好的通用性。Mittal 等-50bar，溫度為 825-985K，當(dāng)量比為 0.3-1.0 范圍內(nèi)的 Metcalfe 等[32]的機(jī)理進(jìn)行了修正，同樣顯示 C2H5O預(yù)測著火延遲作用明顯。ati 等[34]研究了正丙醇和異丙醇的非預(yù)混對沖火焰結(jié)構(gòu)甲醛、乙醛、丙醛和丙酮等的分布，發(fā)現(xiàn)正丙醇氧化醇的中間產(chǎn)物是丙酮。他們將甲醇和乙醇的熱解和氧
在上海交通大學(xué)新搭建的第二代快速壓縮機(jī)[54]上進(jìn)行，主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、燃料預(yù)混系統(tǒng)、加熱及及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。其基本工作原理為通過沖擊氣止點(diǎn)位置，并通過制動(dòng)銷將活塞在短時(shí)間內(nèi)固定在上止定容環(huán)境，并記錄燃燒室內(nèi)壓力變化。第二代快速壓縮55]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，燃燒室直徑、壓縮比等主要參數(shù)驅(qū)動(dòng)，沖擊氣缸活塞直徑 125 mm，燃燒室直徑 35 mm大學(xué)[56]快壓機(jī)的余隙活塞，利用 FLUENT 軟件進(jìn)行優(yōu)塞可以有效地減少圧縮過程中邊界層處卷起的渦流，以缸內(nèi)溫度的一致性。燃燒室活塞行程固定為 228mm，壓間間隔約為 20ms。通過改變活塞之間的連桿長度改變點(diǎn)容積，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓縮比，壓縮比范圍約為 4-20。壓力感器（Kistler 6125B）采集并通過電荷放大器（Kistler 集卡保存至計(jì)算機(jī)。所有的數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)運(yùn)行均通
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]廢氣再循環(huán)對柴油機(jī)氮氧化物和顆粒排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張翔宇. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]基于燃料設(shè)計(jì)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)低溫預(yù)混合燃燒模式研究[D]. 韓東.上海交通大學(xué) 2012
本文編號：2987277
【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
015年我國石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計(jì)局）
圖 1-3 醇類燃燒實(shí)驗(yàn)論文發(fā)表數(shù)量ig. 1-3 Number of journal articles published on various alcohol fu[31]于 1998 年提出了包含 56 種組分和 351 個(gè)反應(yīng)的比一機(jī)理成為后來許多乙醇詳細(xì)機(jī)理的構(gòu)建基礎(chǔ)。通過在高溫下的氧化與C2H5OH+OH=>Products 反應(yīng)以及。Metcalfe 等[32]建立了 C1-C2 的碳?xì)浠衔锖秃跖c甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、甲醛、乙醛、甲醇、乙流攪拌反應(yīng)器、流動(dòng)反應(yīng)器、火焰速度等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在范圍內(nèi)進(jìn)行了驗(yàn)證，顯示了很好的通用性。Mittal 等-50bar，溫度為 825-985K，當(dāng)量比為 0.3-1.0 范圍內(nèi)的 Metcalfe 等[32]的機(jī)理進(jìn)行了修正，同樣顯示 C2H5O預(yù)測著火延遲作用明顯。ati 等[34]研究了正丙醇和異丙醇的非預(yù)混對沖火焰結(jié)構(gòu)甲醛、乙醛、丙醛和丙酮等的分布，發(fā)現(xiàn)正丙醇氧化醇的中間產(chǎn)物是丙酮。他們將甲醇和乙醇的熱解和氧
在上海交通大學(xué)新搭建的第二代快速壓縮機(jī)[54]上進(jìn)行，主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、燃料預(yù)混系統(tǒng)、加熱及及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。其基本工作原理為通過沖擊氣止點(diǎn)位置，并通過制動(dòng)銷將活塞在短時(shí)間內(nèi)固定在上止定容環(huán)境，并記錄燃燒室內(nèi)壓力變化。第二代快速壓縮55]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，燃燒室直徑、壓縮比等主要參數(shù)驅(qū)動(dòng)，沖擊氣缸活塞直徑 125 mm，燃燒室直徑 35 mm大學(xué)[56]快壓機(jī)的余隙活塞，利用 FLUENT 軟件進(jìn)行優(yōu)塞可以有效地減少圧縮過程中邊界層處卷起的渦流，以缸內(nèi)溫度的一致性。燃燒室活塞行程固定為 228mm，壓間間隔約為 20ms。通過改變活塞之間的連桿長度改變點(diǎn)容積，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓縮比，壓縮比范圍約為 4-20。壓力感器（Kistler 6125B）采集并通過電荷放大器（Kistler 集卡保存至計(jì)算機(jī)。所有的數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)運(yùn)行均通
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]廢氣再循環(huán)對柴油機(jī)氮氧化物和顆粒排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 張全長,堯命發(fā),鄭尊清,張翔宇. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]基于燃料設(shè)計(jì)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)低溫預(yù)混合燃燒模式研究[D]. 韓東.上海交通大學(xué) 2012
本文編號：2987277
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