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《柴油及丁醇混合燃料部分預(yù)混合燃燒模式試驗與數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學號D201377285學校代碼10487密級博士學位論文柴油及丁醇混合燃料部分預(yù)混合燃燒模式試驗與數(shù)值模擬學位申請人：劉貝學科專業(yè)：動力機械及工程指導教師：成曉北教授答辯日期：2019年01月27日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringExperimentalandSimulationofPartiallyPremixedComb
2、ustionofDieselandn-Butanol/DieselBlendsPh.D.Candidate：LiuBeiMajor：PowerMachineryandEngineeringSupervisor：Prof.ChengXiaobeiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074，P.R.ChinaJanuary,2019獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，
3、本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在_______
4、_____年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□√。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：年月日日期：年月日華中科技大學博士學位論文摘要發(fā)動機排放的碳煙顆粒物對環(huán)境和人體健康的危害巨大，因此新的排放法規(guī)對顆粒物排放數(shù)量以及質(zhì)量都已經(jīng)有較為嚴格的要求。部分預(yù)混合燃燒模式（PPC）相對于傳統(tǒng)燃燒模式會有更低的顆粒物及NOx排放，并且該燃燒模式相比于HCCI燃燒模式具有更好的燃燒可控性。丁醇作為一種可再生清潔能源，具有低十六烷值、高揮發(fā)性和高含氧量的特性，是實現(xiàn)柴油機部分預(yù)混燃燒方式
5、的良好替代燃料。然而目前對PPC模式下的燃燒放熱特性和碳煙顆粒物數(shù)量尺寸分布、形貌特征、氧化活性及微納結(jié)構(gòu)等排放特性，摻混高比例丁醇下PPC模式的燃燒及顆粒物排放特性，以及含氧燃料和后噴策略對發(fā)動機碳煙顆粒物排放特性的協(xié)同效應(yīng)等方面的認識仍不清晰。本文針對上述問題，基于電控高壓共軌渦輪增壓柴油機開展了部分預(yù)混合低溫燃燒模式的燃燒及碳煙顆粒物排放特性、微觀形貌結(jié)構(gòu)特性及其影響規(guī)律方面的研究。（1）研究了不同噴射策略對部分預(yù)混合燃燒模式缸內(nèi)燃燒過程及顆粒物排放特性、形態(tài)特性及微納結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明：單次噴射
6、策略在常規(guī)噴射模式下，顆粒物總數(shù)量和質(zhì)量濃度都很高，此時顆粒物以聚集模態(tài)為主。早噴PPC模式時顆粒物質(zhì)量濃度大幅下降，以核模態(tài)為主。噴油壓力可以降低聚集模態(tài)顆粒物數(shù)量濃度，增加核膜態(tài)顆粒物數(shù)量濃度。兩階段噴射策略下，顆粒物以聚集模態(tài)為主。合理調(diào)節(jié)預(yù)噴正時及預(yù)噴燃油比例可以使顆粒物總數(shù)量和質(zhì)量濃度同時降低。早噴PPC模式下生成顆粒物納米結(jié)構(gòu)比較復雜，顆粒物不定形碳內(nèi)核與層狀外殼的界限并不清晰，基本顆粒粒徑均值、分形維數(shù)及微晶長度均有明顯下降。在預(yù)噴PPC策略中出現(xiàn)更多較長較細的鏈條狀的顆粒物，很小的團聚體數(shù)
7、量相比于單次噴射策略有所下降。較早的預(yù)噴正時下，基本顆粒粒徑均值和微晶長度均下降。（2）研究了摻混高比例丁醇部分預(yù)混合燃燒模式下，發(fā)動機尾氣碳煙顆粒物排放特性與形貌結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明：在單次噴射策略下，隨著丁醇摻混比例的提高，聚集模態(tài)顆粒物峰值降低，核膜態(tài)顆粒物峰值劇烈升高，表明摻混丁醇使得排放顆粒物趨于小徑化。而在兩階段噴射策略下，隨著丁醇摻混比例的提高，顆粒物的總數(shù)量I華中科技大學博士學位論文濃度及總質(zhì)量濃度有比較明顯的下降。隨著正丁醇比例的升高，顆粒物微晶條紋更加扭曲，結(jié)構(gòu)缺陷更加明顯，基本顆粒粒
8、徑均值、分形維數(shù)及微晶長度均有所下降。表明添加丁醇改變了顆粒物碳化的過程，使其具有更高的反應(yīng)活性。（3）研究了PPC模式下后噴策略與高含氧特性對發(fā)動機顆粒物特性及顆粒物形貌的協(xié)同影響效應(yīng)，結(jié)果表明：使用純柴油時，顆粒物總數(shù)量濃度隨著后噴正時的不斷推遲總體上呈下降趨勢，當后噴正時晚于15°CAATDC時，總數(shù)量濃度低于基線水平；使用B50混合燃料時，相比于基線，使用后噴策略可以小幅度地降低顆粒物數(shù)量濃度。使用三類不同燃料時，隨著
