甲醇/甲醇裂解氣在四缸汽油機上的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-06-06 03:24
環(huán)境和能源問題在世界范圍內(nèi)越來越突出,成為內(nèi)燃機發(fā)展的主要推動力和方向。我國貧油的現(xiàn)狀和高度的對外石油依存度,愈發(fā)嚴格的排放指標,使得在發(fā)動機排放和燃料來源成本上有優(yōu)勢的代用燃料,成為內(nèi)燃機未來發(fā)展的一個重要方向。甲醇制取簡單,原料來源廣泛,并且價格便宜,作為代用燃料在經(jīng)濟性上十分可行。為此,本文對某四缸汽油機燃用和摻混甲醇/甲醇裂解氣后的特性開展研究。基于甲醇和甲醇裂解氣的理化性質(zhì)、并考慮到燃用裂解氣后對汽油機的影響,分別設(shè)計了燃用甲醇和甲醇裂解氣的燃用策略和燃料供應(yīng)方案;谀乘母灼蜋C的參數(shù)和課題研究需要,利用GT-POWER建立了仿真模型,并與原機外特性實驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了該模型的可靠性與準確性。進而,以所建模型為基礎(chǔ)開展了燃用甲醇和裂解氣的模擬計算。結(jié)果表明:在四缸汽油機上燃用或摻燒甲醇,可以使發(fā)動機動力性得到明顯提升;在所有負荷下,當動力性和原機一致時,燃油經(jīng)濟性都有明顯改善;燃用甲醇在外特性下NOX排放在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)下降明顯,CO在高轉(zhuǎn)速時有所改善,CO2和HC排放均低于原機。在四缸汽油機上燃用或摻燒甲醇裂解氣,在外特性下,發(fā)動機的動力性明顯下降,經(jīng)濟性略有下降。在低...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 代用燃料的選擇
1.3 甲醇作為代用燃料研究現(xiàn)狀
1.4 課題的研究意義和主要內(nèi)容
2 甲醇和甲醇裂解氣對汽油機的影響及燃用方案
2.1 甲醇和甲醇裂解氣主要成分物理化學(xué)性質(zhì)
2.2 燃燒甲醇對汽油機的影響
2.3 甲醇的燃料供應(yīng)方案
2.4 汽油機燃用甲醇的方案
2.5 甲醇裂解氣的機理
2.6 燃用甲醇裂解氣對汽油機的影響
2.7 甲醇裂解氣的燃料供應(yīng)方案
2.8 汽油機燃用甲醇裂解氣的方案
2.9 本章小結(jié)
3 基于GT-POWER的發(fā)動機建模及計算原理
3.1 GT-POWER簡介
3.2 進排氣系統(tǒng)建模及計算原理
3.3 進排氣系統(tǒng)中部件的定義
3.4 氣缸及曲軸箱的定義
3.5 本章小結(jié)
4 發(fā)動機GT-POWER模型建立及驗證
4.1 發(fā)動機模型的建立
4.2 原機外特性曲線
4.3 原機模型的驗證
4.4 本章小結(jié)
5 基于GT-POWER的發(fā)動機模擬及性能優(yōu)化
5.1 燃用甲醇的外特性仿真
5.2 燃用甲醇裂解氣的外特性仿真
5.3 燃用汽油和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.4 燃用甲醇和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.5 燃用甲醇和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.6 燃用甲醇、汽油和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.7 部分負荷下甲醇和甲醇裂解氣的計算對比
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文的主要工作和結(jié)論
6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]純甲醇發(fā)動機冷起動系統(tǒng)開發(fā)[J]. 吳亞蘭,王進,劉萌,李慶偉. 車用發(fā)動機. 2014(05)
[2]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒過程分析[J]. 王忠,李仁春,張登攀,李銘迪. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(08)
[3]不同噴射方法柴油機進氣甲醇預(yù)混過程的模擬[J]. 張登攀,袁銀男,杜家益,徐毅,季律人. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2012(04)
[4]低比例甲醇汽油發(fā)動機冷起動非常規(guī)排放和燃燒特性研究[J]. 張凡,王真,帥石金,王建昕. 內(nèi)燃機工程. 2011(01)
[5]余熱裂解甲醇氣-柴油雙燃料發(fā)動機的供氣系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊成,鄭道昌,王炳輝,趙強,謝志剛. 船舶工程. 2010(03)
[6]余熱裂解甲醇制H2和CO反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計及特性研究[J]. 楊成,王炳輝,鄭道昌,勵金祥,趙強. 石油化工. 2010(03)
[7]低比例甲醇汽油發(fā)動機排放建模與預(yù)測[J]. 張霞,張凡,帥石金,王志,王建昕. 車用發(fā)動機. 2009(05)
[8]甲醇裂解氣對點燃式發(fā)動機性能影響研究[J]. 姚春德,徐元利,楊建軍,張勇,李旭聰. 工程熱物理學(xué)報. 2009(02)
[9]應(yīng)用柴油/甲醇組合燃燒降低增壓中冷發(fā)動機排放[J]. 姚春德,徐元利,楊建軍,陳緒平,張志輝,黃鈺. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2008(06)
[10]氫氣在內(nèi)燃機上的應(yīng)用及特點[J]. 王存磊,朱磊,袁銀南,張育華. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2007(03)
博士論文
[1]柴油機進氣預(yù)混甲醇的臺架試驗和醇氣混合過程數(shù)值模擬[D]. 張登攀.江蘇大學(xué) 2011
[2]甲醇汽油混合燃料發(fā)動機燃燒與排放特性研究[D]. 張凡.清華大學(xué) 2010
[3]甲醇裂解氣對點燃式電控發(fā)動機性能影響研究[D]. 徐元利.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]純甲醇裂解氣發(fā)動機試驗研究[D]. 王進.山東大學(xué) 2013
[2]缸內(nèi)直噴點燃式甲醇發(fā)動機排放特性研究[D]. 崔峰云.吉林大學(xué) 2011
[3]甲醇裂解氣成分檢測及其對點火式發(fā)動機性能影響實驗研究[D]. 李旭聰.天津大學(xué) 2009
本文編號:3213498
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 代用燃料的選擇
1.3 甲醇作為代用燃料研究現(xiàn)狀
1.4 課題的研究意義和主要內(nèi)容
2 甲醇和甲醇裂解氣對汽油機的影響及燃用方案
2.1 甲醇和甲醇裂解氣主要成分物理化學(xué)性質(zhì)
2.2 燃燒甲醇對汽油機的影響
2.3 甲醇的燃料供應(yīng)方案
2.4 汽油機燃用甲醇的方案
2.5 甲醇裂解氣的機理
2.6 燃用甲醇裂解氣對汽油機的影響
2.7 甲醇裂解氣的燃料供應(yīng)方案
2.8 汽油機燃用甲醇裂解氣的方案
2.9 本章小結(jié)
3 基于GT-POWER的發(fā)動機建模及計算原理
3.1 GT-POWER簡介
3.2 進排氣系統(tǒng)建模及計算原理
3.3 進排氣系統(tǒng)中部件的定義
3.4 氣缸及曲軸箱的定義
3.5 本章小結(jié)
4 發(fā)動機GT-POWER模型建立及驗證
4.1 發(fā)動機模型的建立
4.2 原機外特性曲線
4.3 原機模型的驗證
4.4 本章小結(jié)
5 基于GT-POWER的發(fā)動機模擬及性能優(yōu)化
5.1 燃用甲醇的外特性仿真
5.2 燃用甲醇裂解氣的外特性仿真
5.3 燃用汽油和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.4 燃用甲醇和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.5 燃用甲醇和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.6 燃用甲醇、汽油和甲醇裂解氣混合燃料的外特性仿真
5.7 部分負荷下甲醇和甲醇裂解氣的計算對比
5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 論文的主要工作和結(jié)論
6.2 工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]純甲醇發(fā)動機冷起動系統(tǒng)開發(fā)[J]. 吳亞蘭,王進,劉萌,李慶偉. 車用發(fā)動機. 2014(05)
[2]甲醇/柴油雙燃料發(fā)動機燃燒過程分析[J]. 王忠,李仁春,張登攀,李銘迪. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(08)
[3]不同噴射方法柴油機進氣甲醇預(yù)混過程的模擬[J]. 張登攀,袁銀男,杜家益,徐毅,季律人. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2012(04)
[4]低比例甲醇汽油發(fā)動機冷起動非常規(guī)排放和燃燒特性研究[J]. 張凡,王真,帥石金,王建昕. 內(nèi)燃機工程. 2011(01)
[5]余熱裂解甲醇氣-柴油雙燃料發(fā)動機的供氣系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊成,鄭道昌,王炳輝,趙強,謝志剛. 船舶工程. 2010(03)
[6]余熱裂解甲醇制H2和CO反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計及特性研究[J]. 楊成,王炳輝,鄭道昌,勵金祥,趙強. 石油化工. 2010(03)
[7]低比例甲醇汽油發(fā)動機排放建模與預(yù)測[J]. 張霞,張凡,帥石金,王志,王建昕. 車用發(fā)動機. 2009(05)
[8]甲醇裂解氣對點燃式發(fā)動機性能影響研究[J]. 姚春德,徐元利,楊建軍,張勇,李旭聰. 工程熱物理學(xué)報. 2009(02)
[9]應(yīng)用柴油/甲醇組合燃燒降低增壓中冷發(fā)動機排放[J]. 姚春德,徐元利,楊建軍,陳緒平,張志輝,黃鈺. 內(nèi)燃機學(xué)報. 2008(06)
[10]氫氣在內(nèi)燃機上的應(yīng)用及特點[J]. 王存磊,朱磊,袁銀南,張育華. 拖拉機與農(nóng)用運輸車. 2007(03)
博士論文
[1]柴油機進氣預(yù)混甲醇的臺架試驗和醇氣混合過程數(shù)值模擬[D]. 張登攀.江蘇大學(xué) 2011
[2]甲醇汽油混合燃料發(fā)動機燃燒與排放特性研究[D]. 張凡.清華大學(xué) 2010
[3]甲醇裂解氣對點燃式電控發(fā)動機性能影響研究[D]. 徐元利.天津大學(xué) 2009
碩士論文
[1]純甲醇裂解氣發(fā)動機試驗研究[D]. 王進.山東大學(xué) 2013
[2]缸內(nèi)直噴點燃式甲醇發(fā)動機排放特性研究[D]. 崔峰云.吉林大學(xué) 2011
[3]甲醇裂解氣成分檢測及其對點火式發(fā)動機性能影響實驗研究[D]. 李旭聰.天津大學(xué) 2009
本文編號:3213498
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