柴油機燃用煤基含氧混合燃料可以同時解決我國能源短缺和環(huán)境污染的問題。F-T油是由煤炭間接液化得到的,具有較高的十六烷值、較低的硫含量和芳香烴含量,而聚甲氧基二甲醚（PODE）是一種煤基含氧燃料,具有較高的含氧量及良好的互溶性,與F-T油摻混后可以進一步改善柴油機的燃燒與排放特性。本文以F-T油為基礎燃油,在其中摻混體積分數(shù)分別為10%、20%和30%的PODE制成煤基含氧混合燃料,記為FTP10、FTP20和FTP30,并對混合燃料的互溶穩(wěn)定性及熱物性進行了試驗研究。利用熱重分析儀對PODE/F-T煤基含氧混合燃料的蒸發(fā)氧化特性進行研究。結果表明,隨著PODE摻混比例的增加,混合燃料的活化能降低,蒸發(fā)氧化特性得到改善。通過臺架試驗,在柴油機上對比分析了柴油、F-T油、FTP10、FTP20和FTP30這5種燃料的燃燒與排放特性。結果表明,在額定工況下,與柴油相比,燃用F-T油后峰值缸壓、壓力升高率和放熱率峰值顯著降低;比油耗降低3.2%,熱效率提高1.4%;CO、HC、NO_x排放和排氣煙度分別降低15.2%、33.7%、36.8%和8.1%。與純F-T油相比,隨著... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 煤基燃料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聚甲氧基二甲醚的發(fā)展與應用
        1.2.2 F-T油的發(fā)展與應用
    1.3 柴油機缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究意義及主要內(nèi)容
第二章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料的理化特性
    2.1 煤基含氧混合燃料的配制
    2.2 煤基含氧混合燃料的互溶穩(wěn)定性
    2.3 煤基含氧混合燃料的理化性質(zhì)
        2.3.1 熱值和含氧量
        2.3.2 十六烷值
        2.3.3 密度
        2.3.4 粘溫特性
    2.4 煤基含氧混合燃料的熱物性分析
        2.4.1 熱物性參數(shù)
        2.4.2 試驗裝置與方法
        2.4.3 試驗結果與分析
    2.5 煤基含氧混合燃料的蒸發(fā)氧化特性分析
        2.5.1 試驗設備及方案
        2.5.2 熱重試驗原理
        2.5.3 試驗結果
    2.6 本章小結
第三章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料的燃燒與排放特性
    3.1 試驗設備及方案
        3.1.1 試驗用柴油機及測試設備
        3.1.2 試驗方案
    3.2 煤基含氧混合燃料的經(jīng)濟性
    3.3 煤基含氧混合燃料的燃燒特性
    3.4 煤基含氧混合燃料的排放特性
        3.4.1 HC排放結果及分析
        3.4.2 CO排放結果及分析
        3.4.3 NO_x排放結果及分析
        3.4.4 碳煙排放結果及分析
        3.4.5 顆粒物的氧化特性
    3.5 本章小結
第四章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料缸內(nèi)燃燒數(shù)值模擬
    4.1 柴油機燃用PODE/F-T煤基含氧混合燃料仿真模型的建立與驗證
        4.1.1 F-T油成分擬合及PODE燃料自定義
        4.1.2 燃燒室模型的建立及網(wǎng)格劃分
        4.1.3 計算模型的確定
        4.1.4 計算結果驗證
    4.2 仿真結果分析
        4.2.1 燃燒室內(nèi)溫度場對比
        4.2.2 燃燒室內(nèi)氧濃度場對比
        4.2.3 燃燒室內(nèi)自由基的變化
        4.2.4 NO生成歷程對比
        4.2.5 Soot生成歷程對比
    4.3 本章小結
第五章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[5]甲醇/F-T柴油混合燃料柴油機的燃燒與排放特性[D]. 汪恒.太原理工大學 2013
[6]生物質(zhì)與皮革污泥混合及成型燃料熱重分析[D]. 張慧敏.山東大學 2013
[7]高比例二甲醚柴油混合燃料燃燒及排放過程的仿真研究[D]. 李小粉.太原理工大學 2010



本文編號：3659233