爆震是傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)進(jìn)一步提高熱效率的主要障礙。現(xiàn)有眾多研究表明,醇類和摻水燃燒能有效降低發(fā)動機(jī)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(diǎn)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(jī)替代燃料的研究熱點(diǎn)。但是當(dāng)前對于乙醇摻水的燃燒特性模型和試驗(yàn)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(xué)同步輻射實(shí)驗(yàn)室的熱解試驗(yàn)平臺,結(jié)合超聲分子束取樣技術(shù)、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(shù)試驗(yàn)研究了含水乙醇熱解產(chǎn)物的組分摩爾分?jǐn)?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(kuò)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(jié)果顯示:相比乙醇熱解,水的加入降低了反應(yīng)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?jǐn)?shù)均降低;水蒸氣通過稀釋效應(yīng)、化... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)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(jī)的影響
        1.2.3 含水乙醇對柴油機(jī)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(biāo)和內(nèi)容
第二章 乙醇加水的熱解實(shí)驗(yàn)與計算研究
    2.1 乙醇/水熱解實(shí)驗(yàn)工況
    2.2 熱解試驗(yàn)裝置與計算方法
        2.2.1 試驗(yàn)和測量裝置介紹
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)過程及注意事項(xiàng)
        2.2.3 熱解實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)物摩爾分?jǐn)?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(yàn)和模擬結(jié)果分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 水蒸氣對乙醇層流擴(kuò)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(xì)工況劃分和具體參數(shù)設(shè)置
        3.2.2 數(shù)值計算的氣相機(jī)理和碳煙模型
    3.3 數(shù)值計算結(jié)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(guān)組分分布
        3.3.3 CO向CO_2的轉(zhuǎn)化
        3.3.4 碳煙生成相關(guān)組分分布
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水蒸氣對乙醇預(yù)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(yīng)
        4.1.1 數(shù)值計算的詳細(xì)工況劃分
        4.1.2 數(shù)值計算的層流火焰模型驗(yàn)證
        4.1.3 水蒸氣對乙醇層流火焰速度的解耦效應(yīng)
        4.1.4 乙醇預(yù)混火焰燃燒過程的相關(guān)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(yīng)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)和工作展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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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(fèi)對區(qū)域碳排放影響研究[D]. 徐靜.北京理工大學(xué) 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(xué) 2016



本文編號：3165661