發(fā)布時(shí)間：2017-07-30 13:20

  本文關(guān)鍵詞：煤基醇類(lèi)混合燃料對(duì)增壓中冷柴油機(jī)性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： F-T柴油 醇類(lèi)燃料 燃燒 排放 振動(dòng)

【摘要】：隨著汽車(chē)保有量的增加,能源短缺和環(huán)境污染已成為制約內(nèi)燃機(jī)發(fā)展的兩大問(wèn)題,尋找石油替代燃料來(lái)緩解能源危機(jī),降低污染物排放成為當(dāng)務(wù)之急。而粗放型的煤炭燃燒被認(rèn)為是造成霧霾等污染問(wèn)題的主要原因,大力發(fā)展煤炭清潔化利用,將煤炭的清潔化利用與內(nèi)燃機(jī)替代燃料的開(kāi)發(fā)工作相結(jié)合,對(duì)促進(jìn)煤炭企業(yè)轉(zhuǎn)型、緩解能源危機(jī)和污染從源頭到終端的防治有著重要的可持續(xù)發(fā)展意義。結(jié)合山西煤炭大省的能源優(yōu)勢(shì)和煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì),將煤間接液化得到的F-T柴油應(yīng)用于柴油機(jī)中,因其具有較高的十六烷值,能夠顯著降低NOX排放,但其過(guò)高的十六烷值使得擴(kuò)散燃燒的比重增加,存在碳煙排放增加的趨勢(shì),而醇類(lèi)燃料是一種應(yīng)用廣泛的含氧燃料,能夠降低碳煙排放,因此本文在F-T柴油中摻燒低碳醇類(lèi)混合燃料以實(shí)現(xiàn)NOX與碳煙的同步降低。由于F-T柴油與醇類(lèi)燃料不能互溶,為了解決混合燃料的穩(wěn)定性問(wèn)題,本文首先以F-T柴油與甲醇為例來(lái)研究F-T柴油與醇類(lèi)燃料的互溶性,選出助溶效果最好的正癸醇作為混合燃料的助溶劑,配制10%體積比的煤基甲醇、乙醇、丁醇混合燃料分別記為M10、E10、N10,通過(guò)測(cè)試和計(jì)算得到混合燃料的理化特性:相對(duì)于0#柴油,混合燃料的十六烷值、c(H)/c(C)和含氧量增加,硫含量、動(dòng)力粘度與密度降低,體積熱值降低。這些理化特性對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生直接影響。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn),研究了混合燃料的理化特性對(duì)燃燒、動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性、常規(guī)與非常規(guī)排放以及振動(dòng)特性的影響規(guī)律�；旌先剂系母呤橹堤匦允沟闷錅计谂c預(yù)混合燃燒期小于0#柴油大于F-T柴油,而擴(kuò)散燃燒期卻恰好相反;缸壓峰值、燃燒放熱率峰值相對(duì)于0#柴油都有所降低,缸壓峰值相位推遲,燃燒放熱率峰值相位提前,燃燒放熱中心累計(jì)放熱量達(dá)50%時(shí)對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角CA50有所推遲。醇類(lèi)燃料較低的體積熱值使混合燃料的動(dòng)力性能相比于0#柴油平均降低10%左右,混合燃料的質(zhì)量熱值決定了其有效燃油消耗率上升,有效熱效率下降;混合燃料的高十六烷值含氧特性實(shí)現(xiàn)了碳煙與NOX的同時(shí)降低,解決了NOX與碳煙排放的此消彼長(zhǎng)的關(guān)系;醇類(lèi)燃料的高汽化潛熱值使得HC排放有所升高,混合燃料的高c(H)/c(C)及含氧特性使得CO排放明顯降低;混合燃料的醇類(lèi)排放主要來(lái)源于混合氣中的未燃醇,得益于混合燃料以F-T柴油為基礎(chǔ)燃料,甲醛排放有大幅度的降低。0#柴油的噴油泵振動(dòng)幅值最小,混合燃料的振動(dòng)幅值增加;柴油機(jī)缸蓋振動(dòng)信號(hào)中,由燃燒激勵(lì)導(dǎo)致的缸蓋振動(dòng)加速度幅值最大,進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)氣體沖擊導(dǎo)致的振動(dòng)加速度幅值最小,氣門(mén)開(kāi)啟時(shí)的氣體截流沖擊小于氣門(mén)關(guān)閉時(shí)的氣門(mén)落座沖擊;0#柴油的有量綱特征參數(shù)值最大,F-T柴油的最小,混合燃料缸蓋振動(dòng)程度介于兩者之間;而對(duì)應(yīng)的無(wú)量綱特征參數(shù)值恰好相反。綜合對(duì)三種混合燃料的配制以及試驗(yàn)分析,混合燃料能夠同時(shí)降低柴油機(jī)的碳煙與NOX排放,其中M10燃料的降低效果更明顯,同時(shí)表現(xiàn)出燃燒柔和的特點(diǎn),改善了柴油機(jī)振動(dòng)特性。
【關(guān)鍵詞】：F-T柴油 醇類(lèi)燃料 燃燒 排放 振動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 內(nèi)燃機(jī)排放問(wèn)題11
• 1.1.2 內(nèi)燃機(jī)替代燃料11-13
• 1.2 煤制油及其研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 F-T柴油的定義與特性13-14
• 1.2.2 F-T柴油的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 醇類(lèi)燃料及其研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 甲醇燃料及其應(yīng)用16-17
• 1.3.2 乙醇燃料及其應(yīng)用17-18
• 1.3.3 丁醇燃料及其應(yīng)用18-19
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容及意義19-20
• 第二章 試驗(yàn)燃料的配制及臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)20-35
• 2.1 試驗(yàn)燃料的配制20-27
• 2.1.1 混合燃料的穩(wěn)定性20-24
• 2.1.2 混合燃料的理化特性24-27
• 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)27-33
• 2.2.1 試驗(yàn)用柴油機(jī)27-28
• 2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)28-29
• 2.2.3 燃燒測(cè)試分析系統(tǒng)29-31
• 2.2.4 排放檢測(cè)系統(tǒng)31-33
• 2.3 試驗(yàn)方案和研究方法33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 第三章 混合燃料的燃燒特性研究35-50
• 3.1 燃燒過(guò)程分析35-41
• 3.1.1 滯燃期35-36
• 3.1.2 預(yù)混合燃燒期36-38
• 3.1.3 擴(kuò)散燃燒期38-39
• 3.1.4 后燃期39-41
• 3.2 燃燒特征分析41-48
• 3.2.1 缸壓分析41-42
• 3.2.2 壓力升高率42-43
• 3.2.3 燃燒放熱率43-45
• 3.2.4 缸壓頻譜45-47
• 3.2.5 壓力振蕩47-48
• 3.3 本章小結(jié)48-50
• 第四章 混合燃料的性能研究50-63
• 4.1 混合燃料的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性50-53
• 4.1.1 動(dòng)力性50-51
• 4.1.2 燃油消耗率51-52
• 4.1.3 有效熱效率52-53
• 4.2 混合燃料的常規(guī)排放53-59
• 4.2.1 NOX排放54-56
• 4.2.2 碳煙排放56-57
• 4.2.3 HC排放57-58
• 4.2.4 CO排放58-59
• 4.3 混合燃料的非常規(guī)排放59-61
• 4.3.1 醇類(lèi)排放59-60
• 4.3.2 醛類(lèi)排放60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-63
• 第五章 混合燃料的振動(dòng)特性研究63-72
• 5.1 柴油機(jī)振動(dòng)激勵(lì)源分析63
• 5.1.1 柴油機(jī)缸蓋振動(dòng)激勵(lì)源分析63
• 5.1.2 柴油機(jī)噴油泵振動(dòng)激勵(lì)源分析63
• 5.2 柴油機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)采集63-65
• 5.3 噴油泵振動(dòng)信號(hào)分析65-67
• 5.4 缸蓋振動(dòng)信號(hào)分析67-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 第六章 全文總結(jié)與工作展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72-73
• 6.2 工作展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-80
• 致謝80-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李沛森;混合燃料q易J];建筑材料工業(yè);1961年11期

2 ;煤油混合燃料——一種節(jié)油擴(kuò)大煤資源利用的新途徑[J];黑龍江電力技術(shù);1979年02期

3 閆淑敏;;法國(guó)鈾-钚混合燃料新工廠將于1993年投產(chǎn)[J];國(guó)外核新聞;1991年03期

4 李德鋼,呂興才,張武高,黃震;乙醇混合燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2005年02期

5 ;煤油混合燃料——一種節(jié)油、擴(kuò)大煤資源利用的新途徑[J];哈鐵科技通訊;1979年07期

6 李長(zhǎng)銓;;煤油混合燃料[J];黑龍江電力技術(shù);1980年01期

7 許方潔;煤油混合燃料輸送泵的選型[J];熱力發(fā)電;1981年06期

8 岑可法;曹欣玉;袁鎮(zhèn)福;陸重慶;洪積瑜;;油煤混合燃料的試驗(yàn)研究[J];能源工程;1982年01期

9 鐘升永;煤油混合燃料中間試驗(yàn)及應(yīng)用[J];華東電力;1985年10期

10 ;西德成功處理混合燃料[J];國(guó)外核新聞;1988年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 孔祥忠;賀國(guó)珠;周豐群;羅均華;易艷玲;拓飛;;鈾—釷混合燃料反應(yīng)堆的可行性研究[A];第二屆全國(guó)反應(yīng)堆物理與核材料學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 王運(yùn)超;介石磊;;甲醇/汽油混合燃料在汽油機(jī)上的應(yīng)用性能研究[A];第三屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

3 王運(yùn)超;介石磊;;甲醇/汽油混合燃料在汽油機(jī)上的應(yīng)用性能研究[A];第三屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)暨2006年省汽學(xué)會(huì)理事會(huì)議資料[C];2006年

4 韓志強(qiáng);黃海波;王永忠;賀文江;;基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的柴油混合燃料的摻燒比例研究[A];2007年汽車(chē)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 記者 趙虎;海洋工程船將首次安裝混合燃料系統(tǒng)[N];中國(guó)水運(yùn)報(bào);2012年

2 記者 張新生;巴西混合燃料車(chē)減排廢氣1.22億噸[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

3 美國(guó)《華盛頓觀察》周刊 劉勇;B—1換口糧 美軍加速推動(dòng)“代用燃料”[N];世界報(bào);2008年

4 陳黎;F-22戰(zhàn)斗機(jī)完成使用合成混合燃料的首次飛行[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2008年

5 記者　馬世駿;瑞典薩伯推出首部零廢氣排放轎車(chē)[N];新華每日電訊;2006年

6 郎楷淳;全球汽車(chē)巨頭逐鹿節(jié)能汽車(chē)市場(chǎng)[N];中國(guó)商報(bào);2004年

7 ;油多少水多少 消耗少?gòu)U氣少[N];新華每日電訊;2001年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 任毅;柴油機(jī)燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃燒與排放研究[D];西安交通大學(xué);2007年

2 李方成;醇類(lèi)/柴油混合燃料羰基化合物排放特性及生成機(jī)理的研究[D];天津大學(xué);2010年

3 王金華;天然氣-氫氣混合燃料直噴燃燒特性和預(yù)混層流火焰研究[D];西安交通大學(xué);2009年

4 梁晨;摻混二甲醚點(diǎn)燃式內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放性能的試驗(yàn)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐麗麗;液化石油氣/二甲醚混合燃料著火特性的試驗(yàn)研究與動(dòng)力學(xué)分析[D];上海交通大學(xué);2015年

2 韓衛(wèi);防爆柴油機(jī)燃用F-T柴油-PODE-甲醇混合燃料的燃燒和排放特性[D];太原理工大學(xué);2016年

3 左鵬;煤基醇類(lèi)混合燃料對(duì)增壓中冷柴油機(jī)性能的影響研究[D];太原理工大學(xué);2016年

4 杜標(biāo);乘用車(chē)柴油機(jī)燃用丁醇柴油混合燃料的試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2011年

5 崔淑華;醇汽油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能應(yīng)用試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 趙瑞芬;乙醇/柴油混合燃料羰基化合物的檢測(cè)及排放特性的研究[D];天津大學(xué);2007年

7 潘永方;直噴式柴油機(jī)燃用甲醇—柴油混合燃料的性能研究[D];河南科技大學(xué);2010年

8 安彥召;柴油機(jī)混合燃料噴霧特性研究[D];廣西大學(xué);2012年

9 黃維;柴油/丁醇混合燃料對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程和排放的影響[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

10 王雪強(qiáng);丁醇—汽油—柴油混合燃料的低溫燃燒試驗(yàn)研究[D];廣西大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：594403