發(fā)布時間：2021-04-28 14:42

　　爆震是傳統(tǒng)發(fā)動機進一步提高熱效率的主要障礙�，F(xiàn)有眾多研究表明,醇類和摻水燃燒能有效降低發(fā)動機爆震傾向。與其他生物醇類燃料相比,乙醇易于制取,同時具有較低的沸點和更好的水溶性,無水乙醇的制取和保存相對困難。因此,含水乙醇正逐漸成為傳統(tǒng)發(fā)動機替代燃料的研究熱點。但是當前對于乙醇摻水的燃燒特性模型和試驗研究仍不夠全面,因此本文研究了水蒸氣對乙醇熱解和燃燒特性的影響。論文利用中國科技大學同步輻射實驗室的熱解試驗平臺,結合超聲分子束取樣技術、同步輻射真空紫外光電離以及自制的飛行時間質(zhì)譜探測技術試驗研究了含水乙醇熱解產(chǎn)物的組分摩爾分數(shù)變化,分析水的加入對乙醇熱解過程的影響;利用Co Flame程序,基于解耦法研究了常壓條件下乙醇/空氣同軸層流擴散火焰中10%水蒸氣對火焰特性和碳煙生成的影響以及在乙醇火焰中40%水蒸氣對乙醇火焰宏觀特性的影響。研究結果顯示:相比乙醇熱解,水的加入降低了反應中CO和CH₄的生成,但是也增加了C₂H₄的產(chǎn)生;在乙醇同軸火焰中加入10%水蒸氣后,火焰的峰值溫度和最大碳煙體積分數(shù)均降低;水蒸氣通過稀釋效應、化... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 能源與環(huán)境問題
    1.2 替代燃料
        1.2.1 醇類替代燃料的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 含水乙醇對汽油機的影響
        1.2.3 含水乙醇對柴油機和定容彈的影響
    1.3 現(xiàn)有研究的不足
    1.4 本文的主要研究目標和內(nèi)容
第二章 乙醇加水的熱解實驗與計算研究
    2.1 乙醇/水熱解實驗工況
    2.2 熱解試驗裝置與計算方法
        2.2.1 試驗和測量裝置介紹
        2.2.2 實驗過程及注意事項
        2.2.3 熱解實驗中產(chǎn)物摩爾分數(shù)的計算方法
        2.2.4 數(shù)值計算方法與CHEMKIN-PRO軟件介紹
    2.3 試驗和模擬結果分析
    2.4 本章小結
第三章 水蒸氣對乙醇層流擴散火焰特性和碳煙生成的影響
    3.1 氣相控制方程
        3.1.1 質(zhì)量守恒方程
        3.1.2 動量守恒方程
        3.1.3 氣相組分守恒方程
        3.1.4 能量守恒方程
    3.2 模擬方法
        3.2.1 數(shù)值計算的詳細工況劃分和具體參數(shù)設置
        3.2.2 數(shù)值計算的氣相機理和碳煙模型
    3.3 數(shù)值計算結果分析
        3.3.1 溫度場和碳煙濃度場
        3.3.2 乙醇火焰燃燒過程的相關組分分布
        3.3.3 CO向CO_2的轉(zhuǎn)化
        3.3.4 碳煙生成相關組分分布
    3.4 本章小結
第四章 水蒸氣對乙醇預混層流燃燒宏觀特性的影響
    4.1 水的添加對乙醇層流火焰速度的解耦影響效應
        4.1.1 數(shù)值計算的詳細工況劃分
        4.1.2 數(shù)值計算的層流火焰模型驗證
        4.1.3 水蒸氣對乙醇層流火焰速度的解耦效應
        4.1.4 乙醇預混火焰燃燒過程的相關組分分析
    4.2 水的添加對乙醇著火延遲期的解耦影響效應
    4.3 本章小結
第五章 全文總結和工作展望
    5.1 全文總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間的學術活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[7]巴西生物質(zhì)能發(fā)展可持續(xù)性研究[J]. 張宇,楊松.  拉丁美洲研究. 2018(03)
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[10]2016年世界能源供需情況分析與未來展望——基于《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》與《BP世界能源展望》[J]. 代曉東,王余寶,畢曉光,路用瑞,梁繼航,郭文玉.  天然氣與石油. 2017(06)

碩士論文
[1]我國能源消費對區(qū)域碳排放影響研究[D]. 徐靜.北京理工大學 2016
[2]乙醇柴油與摻水乳化柴油的噴霧及燃燒特性對比研究[D]. 李磊.華中科技大學 2016



本文編號：3165661