本文關鍵詞：生物質(zhì)燃料發(fā)動機低溫預混燃燒的燃燒與排放特性研究

  更多相關文章： 生物柴油 低溫預混合燃燒 噴油規(guī)律 排放 粒徑分布

【摘要】：生物質(zhì)燃料作為一種有潛力的清潔可再生能源吸引了廣泛的注意。由于大部分生物柴油與傳統(tǒng)柴油物性參數(shù)相似,所以可以在現(xiàn)代直噴柴油機上直接應用,研究表明采用生物柴油可以有效的降低發(fā)動機的污染物排放及溫室氣體的產(chǎn)量,還可以緩解日益嚴峻的能源危機。預混合進氣壓燃(PCCI)燃燒模式作為一種同時減少碳煙和NOx排放的新型燃燒技術,越來越受到重視,低溫預混燃燒是這一類燃燒技術的主要特征,能夠同時減少NOX和碳煙的排放,但生物質(zhì)燃料在低溫預混燃燒模式下的特性依然有待于進一步探索。因此,本文將以上兩種方式結合起來,在一臺電控高壓共軌型渦輪增壓柴油機上采用生物質(zhì)燃料實現(xiàn)低溫預混燃燒模式,并研究其燃燒與排放特征。本文主要針對不同噴油時刻、噴油壓力、燃料種類(大豆生物柴油和昆蟲生物柴油)及摻混比例,研究生物柴油實現(xiàn)低溫預混合燃燒時的性能與排放,并與常規(guī)燃燒方式進行比較。結果表明,低負荷下,早噴與晚噴均能實現(xiàn)低溫預混合燃燒,滯燃期明顯延長,放熱率峰值升高。早噴與晚噴均能減少煙度,但是早噴時NO排放增加,而晚噴時NO排放則會降低。昆蟲生物柴油的NO排放比大豆生物柴油高,但是煙度更低。增大噴油壓力能夠增加預混合燃燒的比例,使燃燒始點提前,同時能夠降低煙度,但是NO排放會增加。負荷增大之后,擴散燃燒比例增加,不易實現(xiàn)低溫預混合燃燒。本文還研究了多次噴射對生物柴油燃燒和排放的影響,采用不同的主后噴間隔角及不同的后噴油量。結果表明,后噴能夠降低煙度,對NO排放的影響不大。相比于主后噴間隔角,后噴油量對排放的影響更明顯。最后,本文使用DLPI(Dekati#174;Low Pressure Impactor,低壓撞擊器)對尾氣中的顆粒物進行了質(zhì)量-尺寸分布研究,測量試驗中搭建了采樣系統(tǒng),并確定了合適的稀釋比及采樣時間。結果表明,早噴和晚噴能夠減少顆粒物總質(zhì)量,但是對顆粒物的質(zhì)量-尺寸分布形態(tài)影響不大;后噴的加入也能減少顆粒物總質(zhì)量,而且會使顆粒物質(zhì)量-尺寸分布向較大粒徑方向偏移。
【關鍵詞】：生物柴油 低溫預混合燃燒 噴油規(guī)律 排放 粒徑分布
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-23
• 1.1 選題背景8-10
• 1.2 傳統(tǒng)柴油機燃燒10-12
• 1.3 低溫預混合燃燒12-15
• 1.4 生物柴油15-21
• 1.5 生物柴油的低溫預混合燃燒21-22
• 1.6 研究工作目標和內(nèi)容22-23
• 2 試驗裝置條件與試驗用生物燃料性質(zhì)23-34
• 2.1 試驗臺架概述23-25
• 2.2 試驗儀器25-28
• 2.3 發(fā)動機尾氣測量儀器28-30
• 2.4 試驗用生物燃料的制取及性質(zhì)30-34
• 3 基于單次噴射策略的生物柴油發(fā)動機低溫預混合燃燒34-54
• 3.1 前言34
• 3.2 試驗方案34-35
• 3.3 燃燒放熱特性分析35-42
• 3.4 污染物排放特性42-49
• 3.5 經(jīng)濟性分析49-53
• 3.6 本章小結53-54
• 4 后噴對燃燒排放的影響54-62
• 4.1 前言54
• 4.2 試驗方案54-55
• 4.3 主后噴間隔角的影響55-58
• 4.4 后噴油量的影響58-61
• 4.5 本章總結61-62
• 5 碳煙顆粒物的質(zhì)量-粒徑分布62-70
• 5.1 前言62-63
• 5.2 試驗儀器及試驗方案63-65
• 5.3 噴油正時的影響65-67
• 5.4 后噴的影響67-69
• 5.5 本章總結69-70
• 6 全文總結和展望70-72
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文72-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-78

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