隨著能源與環(huán)境問題日趨嚴(yán)重,實現(xiàn)柴油機高效清潔燃燒成為當(dāng)前研究熱點。GCI作為一種新型燃燒方式,利用汽油的高辛烷值和高揮發(fā)性,能夠保證大比例預(yù)混合低溫燃燒,從而降低氮氧化物和碳煙排放,但也存在著小負荷下易失火、大負荷下工作粗暴等問題,而優(yōu)化燃料性質(zhì)和調(diào)整噴射策略正是有效的解決途徑�；谇捌谡n題組對加氫催化生物柴油的研究,本文提出將汽油和高十六烷值的加氫催化生物柴油混合,提高燃料的著火性能,從而為實現(xiàn)GCI燃燒提供途徑。本文按照汽油和生物柴油質(zhì)量比4:1、3:2摻混制備得到混合油G80H20、G60H40,采用單次噴射和兩次噴射方式,在定容燃燒彈中開展了不同比例混合油和純柴油（D100）的噴霧燃燒可視化試驗,分析了預(yù)噴脈寬和預(yù)、主噴間隔時間對主噴過程的影響。采用紋影法和陰影法進行了非著火條件下（定容彈充氮氣）噴霧特性研究,結(jié)果表明,兩次噴射混合油和純柴油主噴氣相貫穿距離隨噴射時間不斷增加,主噴油束液相貫穿距增加到最大值并穩(wěn)定,主噴油束氣、液相錐角在噴油一段時間后同樣會達到穩(wěn)定狀態(tài)�；旌嫌团c純柴油相比,主噴氣相貫穿距相近,氣相錐角較大,而液相貫穿距和液相錐角都較小,尤其是汽油占比高的混合油... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

全球一次能源消費增長情況[3]

兩次噴射下汽油/加氫催化生物柴油噴霧及燃燒特性的可視化研究2的碳排放量較2017年增長了1.7%，達到331.43億噸，創(chuàng)下了歷史新高，增長率也為2013年以來的最高，比2010年以來的平均增長率高出70％。中國、印度和美國占排放量凈增長的85%，預(yù)計2019年的排放量還會持續(xù)上升。目前，中國作為世界上最大的能源消費國，碳排放總量高居世界第一。研究機構(gòu)CarbonBrief根據(jù)中國發(fā)布的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)推算，2018年中國碳排放總量達100億噸，比2017年增長2.3%。大量碳排放帶來的直接問題是加劇“溫室效應(yīng)”，嚴(yán)重威脅了人類生態(tài)環(huán)境的安全。圖1.21990-2018年全球與能源相關(guān)二氧化碳排放量[4]Fig1.2Globalenergy-relatedcarbondioxideemissionsbysource,1990-2018[4]綜上所述，面對日益嚴(yán)峻的環(huán)境和能源問題，實現(xiàn)能源的高效利用，降低污染物排放已成為當(dāng)務(wù)之急。為此，內(nèi)燃機如何能更好地提高熱效率與降低排放，成為內(nèi)燃機科研工作者們研究的重點。1.2柴油機新型燃燒模式研究探索內(nèi)燃機清潔燃燒技術(shù)和燃料特性優(yōu)化技術(shù)是緩解能源危機、環(huán)境污染等社會問題，保障內(nèi)燃機行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。柴油機作為內(nèi)燃機的一種，由于其良好的動力性和熱效率被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[5]。隨著能源與環(huán)境問題日益突出，提高柴油機燃油經(jīng)濟性、降低排放及研制替代燃料顯得尤為重要。傳統(tǒng)柴油機采用的油氣混合方式為上止點附近高壓噴入燃油，燃燒方式屬于噴霧混合擴散燃燒，其燃燒概念模型如圖1.3所示[6]，油束噴射入燃燒室后，卷

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文3吸周圍空氣，發(fā)生分裂、霧化、蒸發(fā)、混合等過程，在噴注中心生成碳煙，而NO集中在擴散火焰面處。由于傳統(tǒng)柴油機油氣混合時間較短導(dǎo)致燃燒過程容易出現(xiàn)局部富油區(qū)和局部貧油區(qū)，進而形成較高的顆粒物排放和氮氧化物排放。圖1.3柴油機噴霧擴散燃燒概念模型[6]Fig1.3Conceptualmodelofspraymixing-controlledcombustionindieselengine[6]2001年，Akihama等人[7]運用SENKIN對柴油機燃燒后的污染物排放生成進行了數(shù)值模擬研究，得到了顆粒物、NOx與當(dāng)量比、缸內(nèi)溫度間的關(guān)系，并由計算結(jié)果得到ΦT圖（圖1.4），從圖中可以看出，NOx主要在高溫區(qū)（>2200K）生成，碳煙主要在當(dāng)量比較高（>2）的富油區(qū)生成，傳統(tǒng)柴油機油氣混合和燃燒過程（路徑曲線A-B-C-D-E）不可避免經(jīng)過soot半島和NOx半島。圖1.4柴油機ΦT路徑圖Fig1.4DieselengineΦTpathdiagram為了提高柴油機的燃油效率、降低污染物排放，需要突破傳統(tǒng)燃燒方式限制，


本文編號：3111331