基于內(nèi)部選擇性非催化還原技術(shù)的復(fù)合噴射發(fā)動機機內(nèi)凈化研究
發(fā)布時間:2021-08-05 04:53
作為汽車消費大國,我國一直面臨著能源危機和環(huán)境污染的雙重壓力。為了應(yīng)對日益嚴(yán)苛的排放法規(guī),開發(fā)新的發(fā)動機節(jié)能減排技術(shù)就顯得迫在眉睫。傳統(tǒng)技術(shù)手段在發(fā)動機動力性與排放水平之間、各個排放物之間都存在明顯的權(quán)衡(Trade Off)關(guān)系。本課題結(jié)合摻水燃燒技術(shù)與選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),開發(fā)出了具有二者各自優(yōu)勢的新型復(fù)合機內(nèi)凈化方法:氨水缸內(nèi)直噴內(nèi)部SNCR。該技術(shù)能適應(yīng)廣泛的發(fā)動機使用需求,在一定程度上弱化了各trade off指標(biāo)之間的博弈關(guān)系,在滿足動力輸出的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對氮氧化物(NOx)等排放物綜合減排能力的提升。針對提出的氨水缸內(nèi)直噴內(nèi)部SNCR,本文利用仿真與實驗手段做了廣泛研究,對該技術(shù)進行了較為全面的評價。本文開展的主要研究工作和所獲結(jié)論如下:首先,利用已有文獻機理并整合以適用于發(fā)動機內(nèi)部SNCR需求,基于CHEMKIN軟件計算了均質(zhì)預(yù)混條件下,基礎(chǔ)燃料(PRF90)的層流火焰速度、化學(xué)點火滯燃期以及主要關(guān)鍵基團的變化規(guī)律,探究了影響SNCR技術(shù)高效還原NOx的重要因素。結(jié)果表明:氨水中水成分蒸發(fā)吸熱降低了可燃混合氣的層流...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國輕型汽車排放法規(guī)主要污染物限值演化
圖 1.2 國際海事組織(IMO)新造發(fā)動機氮氧化物排放限值表 1.2 國際海事組織(IMO)新造發(fā)動機氮氧化物排放限值生效時間NOx限值(g·kW-1·h-1),發(fā)動機轉(zhuǎn)速 n(n<130 130≤n≤2000 2000 年 17 45×n-0.22011 年 14.4 44×n-0.23
以往按照排放技術(shù)的應(yīng)用場合可分為汽油機排放技術(shù)和柴油機排放技術(shù)。但是一方面現(xiàn)在發(fā)動機技術(shù)更新迭代速度很快,汽油機與柴油機的技術(shù)結(jié)合程度越來越高,比如馬自達在 2018 年 11 月推出了世界上第一款商用汽油發(fā)動機 Skyactiv-X,實現(xiàn)了空氣、汽油混合物的壓燃點火[4]。另一方面,汽油機和柴油機采用的排放控制技術(shù)越來越統(tǒng)一,逐步走向了通用性。因此這里不以汽油機、柴油機分類討論,而以“機內(nèi)”、“機外”為界來作一概述。1.2.1 機內(nèi)凈化技術(shù)機內(nèi)凈化是指從污染物的生成機理出發(fā),改良發(fā)動機以實現(xiàn)精細化燃燒控制,進而抑制主要污染物的一系列技術(shù)。在空間上,這些技術(shù)手段都是在發(fā)動機燃燒室內(nèi)部實現(xiàn);在時間上,這些技術(shù)手段都是發(fā)生在排氣門開啟前。因此統(tǒng)稱此類技術(shù)為“機內(nèi)”凈化技術(shù),以區(qū)別于“機外”。圖 1.2 給出了機內(nèi)凈化技術(shù)的主要技術(shù)路線、實施手段及減排目標(biāo)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]DME分布特征對微火源引燃汽油混合燃燒過程的影響[J]. 楊歡,謝輝,陳韜,趙華. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[2]駐渦渠化活塞形貌對提升汽油機壓縮比的數(shù)值模擬[J]. 邸立明,趙鵬,孔凡樹,齊田斌. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]低碳氨發(fā)動機的研究[J]. 胡劍全,謝珊,吳一純,鄭劍香,梅文中. 可再生能源. 2014(10)
[4]日本開始研發(fā)氨燃料電池,目標(biāo)是發(fā)電效率超過45%[J]. 丸山正明. 功能材料信息. 2014(01)
[5]Urea-SCR催化器壓力損失及其對柴油機性能的影響[J]. 辛喆,王順喜,張寅,李釗婧,張云龍,云峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(08)
[6]發(fā)動機臨界爆震控制特性研究[J]. 高青,金英愛,玄哲浩,李明,方瑛. 汽車工程. 2003(06)
[7]CFD技術(shù)及在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 鐘英杰,都晉燕,張雪梅. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2003(03)
[8]四氣門發(fā)動機缸內(nèi)空氣運動的試驗和多維數(shù)值模擬計算[J]. 馮明志,李玉峰,孫曉燕,許振忠,劉書亮,史紹熙. 內(nèi)燃機學(xué)報. 1999(04)
博士論文
[1]基于復(fù)合噴射的重整氣缸內(nèi)直噴對發(fā)動機燃燒及顆粒物排放特性影響的研究[D]. 孫耀.吉林大學(xué) 2018
[2]柴油車尾氣凈化NH3-SCR催化劑[D]. 龐磊.華中科技大學(xué) 2014
[3]直噴汽油機缸內(nèi)過程穩(wěn)定性機理的可視化研究[D]. 陳豪.上海交通大學(xué) 2014
[4]新型循環(huán)內(nèi)燃機工質(zhì)移缸和噴水做功節(jié)能原理與應(yīng)用基礎(chǔ)[D]. 盧勇.清華大學(xué) 2014
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的Atkinson循環(huán)發(fā)動機全負荷范圍性能優(yōu)化研究[D]. 趙金星.上海交通大學(xué) 2013
[6]稀燃天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動特性及動力學(xué)特征研究[D]. 姚寶峰.北京交通大學(xué) 2011
[7]汽油機爆震診斷與控制策略的研究[D]. 王彥巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]摻水乳化柴油噴霧燃燒特性研究[D]. 唐劼.華中科技大學(xué) 2016
[2]柴油機進氣道噴水技術(shù)的試驗研究和仿真分析[D]. 李玉娟.太原理工大學(xué) 2012
[3]多目標(biāo)優(yōu)化的Pareto解的表達與求取[D]. 童晶.武漢科技大學(xué) 2009
[4]柴油機燃用乳化重油的模擬分析[D]. 王曉輝.大連理工大學(xué) 2008
[5]帶精英策略的非支配排序遺傳算法的研究與應(yīng)用[D]. 鄭強.浙江大學(xué) 2006
[6]非支配排序遺傳算法(NSGA)的研究與應(yīng)用[D]. 高媛.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3323106
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
中國輕型汽車排放法規(guī)主要污染物限值演化
圖 1.2 國際海事組織(IMO)新造發(fā)動機氮氧化物排放限值表 1.2 國際海事組織(IMO)新造發(fā)動機氮氧化物排放限值生效時間NOx限值(g·kW-1·h-1),發(fā)動機轉(zhuǎn)速 n(n<130 130≤n≤2000 2000 年 17 45×n-0.22011 年 14.4 44×n-0.23
以往按照排放技術(shù)的應(yīng)用場合可分為汽油機排放技術(shù)和柴油機排放技術(shù)。但是一方面現(xiàn)在發(fā)動機技術(shù)更新迭代速度很快,汽油機與柴油機的技術(shù)結(jié)合程度越來越高,比如馬自達在 2018 年 11 月推出了世界上第一款商用汽油發(fā)動機 Skyactiv-X,實現(xiàn)了空氣、汽油混合物的壓燃點火[4]。另一方面,汽油機和柴油機采用的排放控制技術(shù)越來越統(tǒng)一,逐步走向了通用性。因此這里不以汽油機、柴油機分類討論,而以“機內(nèi)”、“機外”為界來作一概述。1.2.1 機內(nèi)凈化技術(shù)機內(nèi)凈化是指從污染物的生成機理出發(fā),改良發(fā)動機以實現(xiàn)精細化燃燒控制,進而抑制主要污染物的一系列技術(shù)。在空間上,這些技術(shù)手段都是在發(fā)動機燃燒室內(nèi)部實現(xiàn);在時間上,這些技術(shù)手段都是發(fā)生在排氣門開啟前。因此統(tǒng)稱此類技術(shù)為“機內(nèi)”凈化技術(shù),以區(qū)別于“機外”。圖 1.2 給出了機內(nèi)凈化技術(shù)的主要技術(shù)路線、實施手段及減排目標(biāo)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]DME分布特征對微火源引燃汽油混合燃燒過程的影響[J]. 楊歡,謝輝,陳韜,趙華. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[2]駐渦渠化活塞形貌對提升汽油機壓縮比的數(shù)值模擬[J]. 邸立明,趙鵬,孔凡樹,齊田斌. 燕山大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]低碳氨發(fā)動機的研究[J]. 胡劍全,謝珊,吳一純,鄭劍香,梅文中. 可再生能源. 2014(10)
[4]日本開始研發(fā)氨燃料電池,目標(biāo)是發(fā)電效率超過45%[J]. 丸山正明. 功能材料信息. 2014(01)
[5]Urea-SCR催化器壓力損失及其對柴油機性能的影響[J]. 辛喆,王順喜,張寅,李釗婧,張云龍,云峰. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(08)
[6]發(fā)動機臨界爆震控制特性研究[J]. 高青,金英愛,玄哲浩,李明,方瑛. 汽車工程. 2003(06)
[7]CFD技術(shù)及在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 鐘英杰,都晉燕,張雪梅. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2003(03)
[8]四氣門發(fā)動機缸內(nèi)空氣運動的試驗和多維數(shù)值模擬計算[J]. 馮明志,李玉峰,孫曉燕,許振忠,劉書亮,史紹熙. 內(nèi)燃機學(xué)報. 1999(04)
博士論文
[1]基于復(fù)合噴射的重整氣缸內(nèi)直噴對發(fā)動機燃燒及顆粒物排放特性影響的研究[D]. 孫耀.吉林大學(xué) 2018
[2]柴油車尾氣凈化NH3-SCR催化劑[D]. 龐磊.華中科技大學(xué) 2014
[3]直噴汽油機缸內(nèi)過程穩(wěn)定性機理的可視化研究[D]. 陳豪.上海交通大學(xué) 2014
[4]新型循環(huán)內(nèi)燃機工質(zhì)移缸和噴水做功節(jié)能原理與應(yīng)用基礎(chǔ)[D]. 盧勇.清華大學(xué) 2014
[5]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的Atkinson循環(huán)發(fā)動機全負荷范圍性能優(yōu)化研究[D]. 趙金星.上海交通大學(xué) 2013
[6]稀燃天然氣發(fā)動機燃燒循環(huán)變動特性及動力學(xué)特征研究[D]. 姚寶峰.北京交通大學(xué) 2011
[7]汽油機爆震診斷與控制策略的研究[D]. 王彥巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]摻水乳化柴油噴霧燃燒特性研究[D]. 唐劼.華中科技大學(xué) 2016
[2]柴油機進氣道噴水技術(shù)的試驗研究和仿真分析[D]. 李玉娟.太原理工大學(xué) 2012
[3]多目標(biāo)優(yōu)化的Pareto解的表達與求取[D]. 童晶.武漢科技大學(xué) 2009
[4]柴油機燃用乳化重油的模擬分析[D]. 王曉輝.大連理工大學(xué) 2008
[5]帶精英策略的非支配排序遺傳算法的研究與應(yīng)用[D]. 鄭強.浙江大學(xué) 2006
[6]非支配排序遺傳算法(NSGA)的研究與應(yīng)用[D]. 高媛.浙江大學(xué) 2006
本文編號:3323106
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