能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)前人類面臨的兩大威脅,成為當(dāng)下迫在眉睫需要解決的問題。其中柴油機(jī)是石油能源的消費(fèi)大戶,同時(shí)柴油機(jī)的尾氣排放問題也很嚴(yán)重。生物柴油和正丁醇混合燃料由于其優(yōu)良的特性,近些年受到研究人員的廣泛關(guān)注。本文按照體積比制備了兩種不同摻混比的生物柴油/正丁醇混合燃料,并測(cè)定了混合燃料的理化特性。然后在一臺(tái)高壓共軌六缸直噴柴油機(jī)上進(jìn)行負(fù)荷特性試驗(yàn),研究了生物柴油正丁醇混合燃料的燃燒特性、經(jīng)濟(jì)性、排放特性以及超細(xì)顆粒物排放;在根據(jù)試驗(yàn)條件建立模型的基礎(chǔ)上,利用AVL FIRE軟件進(jìn)行燃燒室內(nèi)的網(wǎng)格劃分,并進(jìn)行了BD0、BD100、BD90N10、BD80N20四種燃料的燃燒過程模擬,研究四種燃料在缸內(nèi)隨曲軸轉(zhuǎn)角的燃油質(zhì)量分布、溫度分布、氧濃度分布、NO分布和Soot分布。結(jié)果表明:(1)與生物柴油相比,隨著正丁醇摻混比的提高,混合燃料的密度、粘度、低熱值、凝點(diǎn)、冷濾點(diǎn)降低,氧含量升高;(2)小負(fù)荷時(shí),燃油噴射分為預(yù)噴和主噴兩個(gè)階段,大負(fù)荷時(shí)為單次噴射,BD0的滯燃期最長(zhǎng),BD100的滯燃期最短,加入正丁醇后,混合燃料的滯燃期逐漸延長(zhǎng);隨著正丁醇摻混比的增大,混合燃料的燃燒速度加快,...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 FIRE軟件仿真研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 生物柴油/正丁醇混合燃料的理化特性研究
    2.1 試驗(yàn)用油的配制及試驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)用油的配制
        2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備介紹
    2.2 理化特性的測(cè)定
        2.2.1 密度
        2.2.2 運(yùn)動(dòng)粘度
        2.2.3 低熱值
        2.2.4 凝點(diǎn)與冷濾點(diǎn)
    2.3 理化試驗(yàn)結(jié)果
第三章 臺(tái)架試驗(yàn)設(shè)備與數(shù)據(jù)處理
    3.1 試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法
        3.1.1 試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)
        3.1.2 測(cè)試設(shè)備
        3.1.3 試驗(yàn)方法
    3.2 數(shù)據(jù)處理
        3.2.1 缸壓
        3.2.2 燃燒放熱率
        3.2.3 溫度
        3.2.4 壓力升高率
        3.2.5 比油耗
        3.2.6 有效熱效率
        3.2.7 NOX、HC、CO
        3.2.8 煙度
        3.2.9 超細(xì)顆粒物
第四章 生物柴油/正丁醇混合燃料的燃燒特性分析
    4.1 發(fā)動(dòng)機(jī)噴油正時(shí)規(guī)律及燃燒階段
        4.1.1 噴油正時(shí)
        4.1.2 燃燒階段
    4.2 混合燃料的燃燒特性分析
        4.2.1 缸壓與瞬時(shí)放熱率
        4.2.2 壓力升高率
        4.2.3 缸內(nèi)平均溫度
    4.3 本章小結(jié)
第五章 生物柴油/正丁醇混合燃料經(jīng)濟(jì)性與排放性能分析
    5.1 經(jīng)濟(jì)性分析
        5.1.1 有效燃油消耗率
        5.1.2 有效熱效率
    5.2 排放特性分析
        5.2.1 NO_X排放
        5.2.2 CO排放
        5.2.3 HC排放
        5.2.4 碳煙排放
    5.3 本章小結(jié)
第六章 生物柴油/正丁醇混合燃料超細(xì)顆粒物排放分析
    6.1 超細(xì)顆粒物粒徑分布
    6.2 超細(xì)顆粒物數(shù)量濃度
        6.2.1 數(shù)量濃度負(fù)荷特性
        6.2.2 核態(tài)顆粒物數(shù)量濃度占比
    6.3 幾何平均直徑
    6.4 本章小結(jié)
第七章 燃燒與排放仿真模型建立與模型驗(yàn)證
    7.1 FIRE軟件概述
    7.2 幾何模型建立
    7.3 網(wǎng)格劃分
    7.4 初始條件與邊界條件的設(shè)定
        7.4.1 初始條件的設(shè)定
        7.4.2 邊界條件的設(shè)定
    7.5 仿真模型
        7.5.1 湍流模型
        7.5.2 燃燒模型
        7.5.3 排放模型
        7.5.4 噴霧模型
    7.6 模型驗(yàn)證
    7.7 本章小結(jié)
第八章 生物柴油/正丁醇混合燃料燃燒與排放仿真結(jié)果分析
    8.1 燃料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的分布發(fā)展規(guī)律
    8.2 溫度場(chǎng)分布
    8.3 氧濃度分布
    8.4 NO質(zhì)量分?jǐn)?shù)
    8.5 Soot質(zhì)量分?jǐn)?shù)
    8.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    全文工作總結(jié)
    本文工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3844019