本文關(guān)鍵詞：短鏈脂肪酸甲酯著火特性的試驗(yàn)與仿真研究

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【摘要】：生物柴油和乙醇均為可再生車用替代燃料,且這兩種燃料的混合物能夠解決柴油機(jī)NOx和碳煙排放此消彼長(zhǎng)的問(wèn)題,本文在一臺(tái)快速壓縮機(jī)上對(duì)生物柴油模型燃料與醇類的混合物的基礎(chǔ)著火特性進(jìn)行研究。生物柴油有不同的脂肪酸甲酯類燃料組成,由于制備均值氣相混合物的考慮,本文選取了不同的短鏈脂肪酸甲酯與乙醇的混合燃料作為研究對(duì)象,總結(jié)了脂肪酸甲酯和乙醇的相互作用,了解不同碳鏈長(zhǎng)度脂肪酸甲酯的影響因素。(1)對(duì)戊酸甲酯的試驗(yàn)及模擬研究發(fā)現(xiàn),戊酸甲酯燃料呈現(xiàn)不同的著火延遲變化趨勢(shì)。在高稀釋條件下,戊酸甲酯呈現(xiàn)低溫反應(yīng)現(xiàn)象,著火延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低;在低稀釋條件下,戊酸甲酯在上止點(diǎn)溫度低于850 K時(shí),著火延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低,在850 K~1250 K溫度內(nèi),戊酸甲酯出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。根據(jù)路徑分析可知,戊酸甲酯首先在OH基團(tuán)和HO2基團(tuán)的作用下進(jìn)行脫氫反應(yīng),生成MPExj,隨后MPExj相互之間進(jìn)行同分異構(gòu)化反應(yīng);同時(shí),MPExj也通過(guò)與O2進(jìn)行加成MPExoo,或者碳鏈開(kāi)始發(fā)生斷裂生成MPxd,MB3d和ME2j,進(jìn)而生成各種烯烴產(chǎn)物,最終完全氧化。根據(jù)敏感性分析可知,促進(jìn)戊酸甲酯著火的主要反應(yīng)是生成OH基團(tuán)的反應(yīng)及戊酸甲酯的主要分解路徑;抑制著火的主要反應(yīng)是2號(hào)位逆反應(yīng),以及與生成OH基團(tuán)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)的反應(yīng)。(2)對(duì)庚酸甲酯燃料在快速壓縮機(jī)中進(jìn)行純物質(zhì)壓縮著火試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),庚酸甲酯在快速壓縮機(jī)上能獲得更寬的上止點(diǎn)溫度范圍,庚酸甲酯在高稀釋條件下壓縮燃燒的著火延遲變化與戊酸甲酯相同,著火延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低,曲線變化趨勢(shì)相較于戊酸甲酯較為平緩,且并未出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。庚酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲在上止點(diǎn)溫度較低時(shí)隨著乙醇燃料的添加而增加;隨著上止點(diǎn)溫度的升高,不同乙醇添加比例的混合燃料的著火延遲逐漸趨于一致。庚酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲隨著當(dāng)量比的減少而增加。(3)辛酸甲酯燃料在快速壓縮機(jī)中進(jìn)行純物質(zhì)壓縮著火試驗(yàn)時(shí),辛酸甲酯的著火延遲在上止點(diǎn)溫度高于750 K時(shí)隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低;在上止點(diǎn)溫度低于750 K時(shí),辛酸甲酯的著火出現(xiàn)負(fù)溫度系數(shù)區(qū)域。著火延遲隨著上止點(diǎn)壓力的增大而減少。辛酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲隨著乙醇添加而增加;同時(shí)當(dāng)乙醇比例為40%時(shí),辛酸甲酯在溫度較低的條件下出現(xiàn)NTC區(qū)域,并與20%乙醇比例的混合燃料的著火延遲部分重疊。辛酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲隨著上止點(diǎn)壓力的增加而降低。
【關(guān)鍵詞】：生物柴油 快速壓縮機(jī) 脂肪酸甲酯 著火特性
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 背景10-11
• 1.1.1 環(huán)境10
• 1.1.2 能源10-11
• 1.2 新型燃燒模式11-16
• 1.2.1 新型燃燒模式的提出與發(fā)展11-14
• 1.2.2 燃料設(shè)計(jì)理論在新型燃燒模式中的應(yīng)用與影響14-16
• 1.3 生物柴油著火與燃燒特性研究16-26
• 1.3.1 生物柴油在柴油機(jī)上的應(yīng)用17-20
• 1.3.2 生物柴油的著火特性與反應(yīng)機(jī)理的研究20-26
• 1.4 本文研究的內(nèi)容與意義26-27
• 第二章 試驗(yàn)系統(tǒng)與仿真模型構(gòu)建27-38
• 2.1 前言27
• 2.2 快壓機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)27-32
• 2.2.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)28-29
• 2.2.2 制動(dòng)系統(tǒng)29-30
• 2.2.3 燃燒系統(tǒng)30
• 2.2.4 配氣系統(tǒng)30-31
• 2.2.5 數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)31-32
• 2.3 著火延遲的定義32-34
• 2.3.1 上止點(diǎn)溫度的確定32-33
• 2.3.2 著火延遲的定義33-34
• 2.4 仿真模型構(gòu)建34-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第三章 戊酸甲酯著火特性研究38-58
• 3.1 前言38-39
• 3.2 試驗(yàn)方法和模型構(gòu)建39
• 3.3 戊酸甲酯著火特性分析39-48
• 3.3.1 戊酸甲酯著火特性39-40
• 3.3.2 戊酸甲酯濃度分析40-42
• 3.3.3 戊酸甲酯路徑分析42-45
• 3.3.4 戊酸甲酯敏感性分析45-48
• 3.4 稀釋度對(duì)戊酸甲酯著火特性的影響48-49
• 3.5 當(dāng)量比對(duì)戊酸甲酯著火特性的影響49-54
• 3.5.1 戊酸甲酯著火特性49-50
• 3.5.2 戊酸甲酯濃度分析50-52
• 3.5.3 戊酸甲酯敏感性分析52-54
• 3.6 上止點(diǎn)壓力對(duì)戊酸甲酯著火特性的影響54-57
• 3.6.1 戊酸甲酯著火特性54-55
• 3.6.2 戊酸甲酯路徑分析55-56
• 3.6.3 戊酸甲酯敏感性分析56-57
• 3.7 本章小結(jié)57-58
• 第四章 脂肪酸甲酯/乙醇混合燃料著火特性研究58-68
• 4.1 前言58-59
• 4.2 試驗(yàn)方法59-60
• 4.3 庚酸甲酯/乙醇著火特性分析60-64
• 4.3.1 庚酸甲酯著火特性的影響60-61
• 4.3.2 當(dāng)量比對(duì)庚酸甲酯/乙醇著火特性的影響61-62
• 4.3.3 上止點(diǎn)壓力對(duì)庚酸甲酯/乙醇著火特性的影響62-63
• 4.3.4 乙醇摻混比例對(duì)庚酸甲酯/乙醇著火特性的影響63-64
• 4.4 辛酸甲酯/乙醇著火特性分析64-66
• 4.4.1 辛酸甲酯著火特性64-65
• 4.4.2 上止點(diǎn)壓力對(duì)辛酸甲酯/乙醇著火特性的影響65-66
• 4.5 戊酸甲酯、庚酸甲酯及辛酸甲酯的著火特性66-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第五章 全文總結(jié)和工作展望68-70
• 5.1 全文總結(jié)68-69
• 5.2 工作展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 符號(hào)與縮寫75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文76-77
• 參加的科研項(xiàng)目與獲得的獎(jiǎng)勵(lì)77-78
• 致謝78-81

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1 張朋;王朋;劉超;趙麗麗;王進(jìn)軍;;2,4-二氧代戊酸甲酯與環(huán)(端)烯的[2+2]光環(huán)加成反應(yīng)[J];煙臺(tái)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程版);2010年01期

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1 王s，

本文編號(hào)：611951