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《PODE對柴油_生物柴油混合燃料燃燒與排放特性的影響》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:TK4610710-2015222012專業(yè)碩士學(xué)位論文PODE對柴油/生物柴油混合燃料燃燒與排放特性的影響斯?jié)龑?dǎo)師姓名職稱陳昊副教授專業(yè)學(xué)位類別工程碩士申請學(xué)位類別碩士及領(lǐng)域名稱動力工程論文提交日期2018年4月18日論文答辯日期2018年5月15日學(xué)位授予單位長安大學(xué)EffectofPODEoncombustionandemissioncharacteristicsofDiesel/BiodieselblendedfuelAThesisSubmittedfortheDegreeofMa
2、sterCandidate:SiTaoSupervisor:AssociateProf.ChenHaoChang’anUniversity,Xi’an,China摘要隨著汽車保有量的不斷增長,能源緊缺與環(huán)境污染問題日益突出。憑借熱效率高、動力性好以及安全可靠的優(yōu)點,柴油機(jī)廣泛應(yīng)用于商用車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程設(shè)備等領(lǐng)域當(dāng)中。然而柴油機(jī)本身有較高的NOx和PM排放,使其大規(guī)模應(yīng)用受到限制。為了實現(xiàn)重型柴油車節(jié)能減排,面對日益嚴(yán)苛的排放法規(guī),必須尋求有效途徑來減少和抑制柴油機(jī)尾氣中的NOx和PM排放量。由
3、于現(xiàn)有柴油機(jī)排氣后處理技術(shù)自身缺陷以及在柴油機(jī)上使用中存在的問題,開發(fā)和使用清潔的柴油替代燃料是解決能源短缺和降低柴油機(jī)排放物的重要途徑。聚甲氧基二甲醚(PODEn)作為柴油的替代燃料,可以通過甲醇、二甲醚和甲縮醛等煤基燃料為原料制備獲取,具有與柴油互溶穩(wěn)定,較高的十六烷值和含氧量等特點,可以直接在柴油機(jī)上使用,不需要對柴油機(jī)的供油系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)進(jìn)行改造,能夠有效的改善柴油機(jī)的燃燒性能和排放性能,應(yīng)用前景十分廣闊。本文以柴油/生物柴油燃料為基礎(chǔ)燃料,標(biāo)記為D100,選用PODE2-5作為此基礎(chǔ)燃料
4、的摻混燃料,按照體積分?jǐn)?shù)5%、10%和15%添加入基礎(chǔ)燃料中,從而制備PODE/柴油/生物柴油混合燃料,分別標(biāo)記為D95P5、D90P10、D85P15。研究不同摻混比例PODE/柴油/生物柴油混合燃料的理化特性,并基于一臺渦輪增壓、直列六缸共軌柴油機(jī)試驗,對比研究混合燃料對柴油機(jī)燃燒過程和排放特性的影響。研究結(jié)果表明:(1)隨著基礎(chǔ)燃料中PODE摻混比例的增加,混合燃料的十六烷值和密度逐漸升高;餾程、凝點、運動粘度和低熱值逐漸降低。(2)在小負(fù)荷和部分負(fù)荷時,與D100相比,燃料D95P5、D9
5、0P10和D85P15的燃燒始點提前,混合燃料的峰值燃燒壓力和峰值放熱率較D100高,此時柴油機(jī)噴射策略為預(yù)噴射加主噴射。中、大負(fù)荷時,柴油機(jī)只有主噴射,燃料D95P5、D90P10和D85P15的峰值燃燒壓力降低。在整個負(fù)荷下,滯燃期隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷的增加而逐漸縮短,負(fù)荷相同時,滯燃期隨著PODE摻混比例的增加而逐漸縮短。(3)在小負(fù)荷和部分負(fù)荷時,混合燃料的CA10、CA50和CA90提前,并且快速燃燒期和后燃期縮短;中、大負(fù)荷時,混合燃料的CA10和CA90提前,而CA50基本保持不變,快速燃
6、燒期增加,后燃期明顯縮短。在整個負(fù)荷階段,混合燃料的燃燒持續(xù)期均縮短。(4)柴油機(jī)在1400r/min和2000r/min運行時,整個負(fù)荷工況下,與D100相比,i燃料D95P5、D90P10和D85P15的峰值燃燒溫度和擴(kuò)散燃燒階段溫度均高于D100,使得NOx排放量上升,碳煙排放量顯著下降。(5)與D100相比,柴油機(jī)在1400r/min運行時,燃料D95P5、D90P10和D85P15的超細(xì)顆粒物數(shù)量和體積濃度明顯下降,隨著PODE摻混比例的增加,遞減趨勢越明顯。在整個負(fù)荷下,燃料中摻混PO
7、DE以后,會使顆粒物的粒徑分布向小粒徑方向移動。關(guān)鍵詞:聚甲氧基二甲醚,燃燒,排放,超細(xì)顆粒物iiAbstractWiththecontinuousincreaseinthenumberofvehicleownership,theproblemofenergyshortageandenvironmentalpollutionhavebecomeincreasinglyprominent.Dieselenginesarewidelyusedincommercialvehicles,agricultu
8、ralmachineryandengineeringequipment,duetotheirhighthermalefficiency,gooddynamicperformance,andsafetyandreliability.However,sincedieselenginesthemselvescontainhighNOxandPMsubstances,whichlimititslarge-scaleapplication.Undertheincreasinglystring