正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-08 16:08
日益嚴(yán)峻的資源短缺和環(huán)境污染問題迫使著人們不斷地去探索更加清潔、高效的新型內(nèi)燃機(jī)燃燒方式,均質(zhì)壓燃(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)正是近年來人類在這一探索過程中的一大研究熱點(diǎn)。均質(zhì)壓燃綜合了傳統(tǒng)汽油機(jī)和柴油機(jī)燃燒方式的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),不僅具有較高的燃燒效率,還能同時(shí)降低的PM和NOx排放,且燃料靈活性較好,是一種最具潛力且市場(chǎng)前景廣闊的新型燃燒方式。然而均質(zhì)壓燃還面臨著燃燒相位難以控制和運(yùn)行范圍窄等難題,這也使得其難以在短時(shí)間內(nèi)得到商業(yè)化推廣。本文在一臺(tái)由CT2100Q兩缸柴油機(jī)改造的HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)上,以不同混合比的正庚烷/正丁醇混合燃料為試驗(yàn)燃料(正丁醇在混合燃料中的體積比定義為燃料的混合比),采用進(jìn)氣道燃油噴射的方式,研究了燃料混合比、進(jìn)氣溫度、過量空氣系數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)HCCI燃燒特性、排放特性、發(fā)動(dòng)機(jī)性能以及運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著正丁醇燃料混合比的增大,低溫放熱量和高溫放熱量均有所減少,燃燒相位延遲,燃燒循環(huán)變動(dòng)變大,HC和CO排放有所增多,混合氣越稀,這種影響越明顯,不同的混合氣濃度下均存在著一個(gè)最佳的混合比,...
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 HCCI的研究背景及特點(diǎn)
1.2.1 HCCI的研究背景
1.2.2 HCCI的特點(diǎn)
1.3 HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)面臨的挑戰(zhàn)
1.4 混合燃料HCCI燃燒的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 正庚烷和正丁醇的理化特性及氧化反應(yīng)機(jī)理
2.1 正庚烷和正丁醇的理化特性
2.2 正庚烷的氧化反應(yīng)機(jī)理
2.3 正丁醇的氧化反應(yīng)機(jī)理
2.4 正庚烷與正丁醇的混合機(jī)理
2.5 本章小結(jié)
第三章 試驗(yàn)裝置和數(shù)據(jù)處理
3.1 HCCI臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.1 試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)
3.1.2 燃料供給系統(tǒng)
3.1.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)
3.1.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.2 試驗(yàn)燃料
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 噴油器標(biāo)定
3.3.2 上止點(diǎn)校正
3.3.3 示功圖的測(cè)量和處理
3.4 試驗(yàn)方案
3.5 數(shù)據(jù)定義與數(shù)據(jù)處理
3.5.1 數(shù)據(jù)定義
3.5.2 數(shù)據(jù)處理
3.6 本章小結(jié)
第四章 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性
4.1 混合比對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.1.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.1.2 瞬時(shí)放熱率
4.1.3 缸內(nèi)溫度
4.1.4 燃燒相位
4.1.5 循環(huán)變動(dòng)
4.1.6 排放特性
4.2 進(jìn)氣溫度對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒和排放特性的影響
4.2.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.2.2 瞬時(shí)放熱率
4.2.3 缸內(nèi)溫度
4.2.4 燃燒相位
4.2.5 循環(huán)變動(dòng)
4.2.6 排放特性
4.3 過量空氣系數(shù)對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.3.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.3.2 瞬時(shí)放熱率
4.3.3 缸內(nèi)溫度
4.3.4 燃燒相位
4.3.5 循環(huán)變動(dòng)
4.3.6 排放特性
4.4 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.4.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.4.2 瞬時(shí)放熱率和缸內(nèi)溫度
4.4.3 燃燒相位
4.4.4 循環(huán)變動(dòng)
4.4.5 排放特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)性能和運(yùn)轉(zhuǎn)范圍
5.1 平均指示壓力與指示熱效率
5.1.1 混合氣濃度
5.1.2 進(jìn)氣溫度
5.2 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍
5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
本文編號(hào):3657333
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 HCCI的研究背景及特點(diǎn)
1.2.1 HCCI的研究背景
1.2.2 HCCI的特點(diǎn)
1.3 HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)面臨的挑戰(zhàn)
1.4 混合燃料HCCI燃燒的研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 正庚烷和正丁醇的理化特性及氧化反應(yīng)機(jī)理
2.1 正庚烷和正丁醇的理化特性
2.2 正庚烷的氧化反應(yīng)機(jī)理
2.3 正丁醇的氧化反應(yīng)機(jī)理
2.4 正庚烷與正丁醇的混合機(jī)理
2.5 本章小結(jié)
第三章 試驗(yàn)裝置和數(shù)據(jù)處理
3.1 HCCI臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)
3.1.1 試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)
3.1.2 燃料供給系統(tǒng)
3.1.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)
3.1.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
3.2 試驗(yàn)燃料
3.3 試驗(yàn)方法
3.3.1 噴油器標(biāo)定
3.3.2 上止點(diǎn)校正
3.3.3 示功圖的測(cè)量和處理
3.4 試驗(yàn)方案
3.5 數(shù)據(jù)定義與數(shù)據(jù)處理
3.5.1 數(shù)據(jù)定義
3.5.2 數(shù)據(jù)處理
3.6 本章小結(jié)
第四章 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性
4.1 混合比對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.1.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.1.2 瞬時(shí)放熱率
4.1.3 缸內(nèi)溫度
4.1.4 燃燒相位
4.1.5 循環(huán)變動(dòng)
4.1.6 排放特性
4.2 進(jìn)氣溫度對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒和排放特性的影響
4.2.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.2.2 瞬時(shí)放熱率
4.2.3 缸內(nèi)溫度
4.2.4 燃燒相位
4.2.5 循環(huán)變動(dòng)
4.2.6 排放特性
4.3 過量空氣系數(shù)對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.3.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.3.2 瞬時(shí)放熱率
4.3.3 缸內(nèi)溫度
4.3.4 燃燒相位
4.3.5 循環(huán)變動(dòng)
4.3.6 排放特性
4.4 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒與排放特性的影響
4.4.1 缸內(nèi)壓力和壓力升高率
4.4.2 瞬時(shí)放熱率和缸內(nèi)溫度
4.4.3 燃燒相位
4.4.4 循環(huán)變動(dòng)
4.4.5 排放特性
4.5 本章小結(jié)
第五章 發(fā)動(dòng)機(jī)性能和運(yùn)轉(zhuǎn)范圍
5.1 平均指示壓力與指示熱效率
5.1.1 混合氣濃度
5.1.2 進(jìn)氣溫度
5.2 正庚烷/正丁醇混合燃料HCCI燃燒的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍
5.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
全文總結(jié)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
本文編號(hào):3657333
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