【摘要】：甲醇的來源豐富,含氧量高達(dá)50%,且可以實現(xiàn)清潔燃燒,是最具潛力的柴油替代燃料之一。甲醇的極性很強,很難與柴油互溶�，F(xiàn)階段甲醇在柴油機上主要有兩種應(yīng)用方式:一是采用雙燃料系統(tǒng),二是使用乳化液法。雙燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和維護成本增加。與雙燃料系統(tǒng)相比,乳化燃料可以直接在柴油機上使用。但是乳化燃料自身的穩(wěn)定性較差,易出現(xiàn)分層。與乳化燃料相比,微乳化燃料更加穩(wěn)定、均勻、不易分層。本文在不同溫度下測試了柴油、正戊醇與甲醇的三相互溶性,發(fā)現(xiàn)在室溫條件下,柴油體積比例為70%時,最高可以加入15%體積比例的甲醇,從而得到最大含氧量的微乳化燃料,記為D70P15M15,進而配制了D80P20和D70P20M10微乳化燃料,研究不同醇類和甲醇含量對微乳化燃料燃燒和排放特性的影響。研究表明:(1)隨著甲醇含量的增加,甲醇-柴油為避免相分離,所需的正戊醇也增加;柴油-正戊醇-甲醇的三相互溶性受溫度的影響頗大,溫度越高,溶進相同甲醇所需的正戊醇量降低;同時隨著甲醇的增加,微乳化燃料的粘度、冷凝點、熱值、十六烷值均降低。(2)在各個負(fù)荷工況下,隨著甲醇含量的增加,發(fā)動機的燃燒始點推遲,滯燃期延長;燃燒終點提前,燃燒持續(xù)期變短;峰值放熱率升高;最大燃燒溫度升高。隨著甲醇含量的增加,在中小負(fù)荷工況下,發(fā)動機的峰值壓力升高;在大負(fù)荷工況下,峰值壓力降低。(3)微乳化燃料隨著甲醇的增加,燃料的有效燃油消耗率增加;微乳化燃料隨著甲醇的加入,在平均有效壓力為0.16MPa時,燃料的有效熱效率較D100的低,在其余各負(fù)荷工況下,燃料的有效熱效率均比D100的高,微乳化燃料的經(jīng)濟性較D100好。(4)微乳化燃料隨著甲醇含量的增加,發(fā)動機的碳煙排放降低;相同負(fù)荷時改變噴油時刻,在平均有效壓力為0.48MPa,噴油提前角為8°CA BTDC時,發(fā)動機的碳煙排放最小;在平均有效壓力為1.29MPa,噴油提前角為16°CA BTDC時,發(fā)動機的碳煙排放最小。(5)微乳化燃料隨著甲醇含量的增加,發(fā)動機的NOx排放升高;在相同負(fù)荷時改變噴油時刻,隨著噴油時刻的推遲,發(fā)動機的NOx的排放也隨之升高。(6)隨著甲醇的增加,柴油機燃用微乳化燃料的超細(xì)顆粒物總體積濃度和總數(shù)濃度隨之減少;在相同燃料間,隨著負(fù)荷的增加,超細(xì)顆粒物總體積濃度和總數(shù)濃度先減小后升高。
【圖文】：

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文1.4.3 柴油機燃用甲醇的意義柴油機的經(jīng)濟性和熱效率都要優(yōu)于汽油機，但是由于原油的組成成分和生產(chǎn)工藝，限制了柴油的產(chǎn)量，近幾年經(jīng)常出現(xiàn)汽油過剩和柴油緊缺的現(xiàn)象。因而，研究推廣柴油機燃用甲醇燃料可以有效地彌補柴油產(chǎn)能不足，同時還可以降低尾氣排放[19]。柴油機排出的碳煙是汽油機的 100-200 倍，柴油機摻燒甲醇可以有效地降低碳煙的排放。1.4.4 柴油機燃用甲醇的方法內(nèi)燃機燃用醇類燃料的常見方式如圖 1.1 所示[19]。

乳狀液或微乳液 。自此微乳液的理論研究取得了極大的發(fā)展。在此之前已經(jīng)有另外一種油水分散體系，即乳狀液。乳狀液是一種液體在另一種不互溶液體中的分散體系。1.5.1 乳狀液乳狀液是一種非均相體系，其中至少有一種液體以液珠的形式分散在另一種液體中，液滴直徑一般大于 0.1μm。乳化液需要借助外力或者加入表面活性劑，，才能形成相對穩(wěn)定的混合溶液。普通乳狀液對可見光反射比較明顯，是一種不透明的乳白色液體。乳狀液有兩種類型，一種是油分散在水中，稱為水包油型(O/W)；另一種是水分散在油中，稱為油包水型(W/O)，這種簡單的乳液稱為乳狀液。如圖 2.1 所示[59]。我們目前主要應(yīng)用在燃料領(lǐng)域的都是油包水型。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ511

【參考文獻(xiàn)】

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1 杜家益;陸永佳;張偉勛;張登攀;袁銀男;徐毅;;柴油機進氣預(yù)混甲醇燃燒特性的試驗研究[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年03期

2 宋印東;袁銀男;崔勇;李鵬;尹學(xué)軍;;微乳化甲醇柴油的流動性研究[J];內(nèi)燃機工程;2012年04期

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本文編號：2652305