生物柴油燃烧过程中氧、氮元素的迁移历程分析

在丁酸甲酯化学反应机理的基础上,添加了详细的NOx生成机理,得到包含214种物质和1 241个基元反应方程式的生物柴油机理.运用均质零维反应器模型,计算了燃烧过程中各基元反应的ROP(Rate of production,ROP)系数,确定了影响各中间产物生成的主要基元反应方程式.通过ROP分析,阐明了生物柴油燃烧过程...     

内燃机燃料化学动力学机理的研究进展

综述了国内外构建甲醇、乙醇、正庚烷(替代柴油)、异辛烷(替代汽油)、癸酸甲酯(替代生物柴油)等内燃机燃料详细化学动力学机理的研究进展.介绍了国际燃烧学界和反应动力学界对复杂反应体系的反应机理进行简化处理的主要方法,以及运用这些方法所取得的研究成果,比较分析了不同机理简化方法的理论基础和优缺点.鉴于代用燃料常采用掺烧方法...     

生物柴油发动机非常规排放物及测试方法

综述了生物柴油发动机非常规排放物的研究进展,对发动机燃用生物柴油和矿物柴油非常规排放物进行了分析。重点介绍了醛类、酮类、单环芳香烃(MAHs)、多环芳香烃(PAHs)、金属粒子和DDE 6类非常规排放物的主要属性及其测试方法。结果表明,在相同工况下,发动机燃烧生物柴油的醛类、多环芳香烃(PAHs)、单环芳香烃(MAHs)的排放量低于燃烧柴油,但部分金属粒子和DDE的排放量要高于燃烧柴油。非常规排放物,特别是多环芳香烃(PAHs)、金属粒子和DDE有毒、致癌。这些非常规排放物可以通过色谱仪—质谱仪联用、气相色谱仪—火焰离子探测器联用及高效液相色谱仪—紫外线检测器系统联用等方法来测定。     

柴油机醛酮污染物的测量方法研究

采用DNPH衍生法和高效液相色谱(HPLC)技术对生物柴油发动机尾气中的羰基化合物(醛、酮)进行了捕集和分离测定,优化了液相色谱的分离条件,考察了臭氧对检测结果的影响以及采样柱的洗脱效率。结果表明,采用梯度淋洗可以得到较好的分离效果,尾气中的臭氧会导致检测精度降低17%,乙腈的洗脱效率可达90%以上,DNPH衍生法是醛、酮类物质分析测定较为理想的方法。     

燃料改性与进气预处理降低甲醇-柴油 PA Hs 的数值模拟

通过构建由228种组分和1584个基元反应组成的甲醇‐柴油 PAHs计算模型,研究了燃料改性方案、空气稀释比以及过量空气系数、初始温度,初始压力对甲醇‐柴油PAHs的影响。结果表明,甲醇‐柴油PAHs模型能准确预测甲醇‐柴油燃烧过程中的反应温度,甲醇摩尔分数,反应中间产物CO ,CO2,O2浓度随时间的变化规律和着火延迟。通过进气预处理,降低空气稀释因子可以有效降低甲醇‐柴油燃烧过程中 PAHs的浓度;采用氢气、甲烷作为燃料添加剂进行燃料改性可以有效改善油气混合,提高火焰温度和火焰的绝热燃烧速度,有利于 PAHs的氧化分解。提高过量空气系数可以增加反应中间产物H和OH自由基的数量,降低芳香烃各组分的浓度;提高反应的初始温度,降低反应初始压力,使得燃烧化学反应始点提前,有利于降低PAHs的浓度。     

EGR氛围参数对柴油机颗粒物氧化特性的影响

针对柴油机EGR氛围产生的颗粒,采用热重分析法,考察了各颗粒样品的氧化失重过程,分析了EGR率、EGR废气组分、EGR温度等EGR氛围参数对颗粒氧化特性的影响,研究了不同氧化氛围、升温速率等氧化氛围参数对颗粒氧化过程的影响。结果表明,随着EGR率的升高,颗粒中SOF组分含量增加,炭烟组分含量减少,失重率峰值在低温失重区升高,在高温失重区降低,且对应的峰值温度均增加。相同EGR率时,随着EGR废气温度的升高,颗粒的氧化性能随着反应温度的提高而降低。EGR组分不同时,与废气、N2循环相比,在CO2循环下生成的颗粒失重速率更快,反应温度降低,颗粒更易氧化。随着升温速率的提高,颗粒的失重率峰值变化不大,颗粒的氧化反应出现滞后现象,特征点温度升高,颗粒的氧化性能随着升温速率的提高而降低。     

EGR废气组分和温度对柴油机颗粒力学特征的影响

围绕柴油机颗粒的微观力学性能,针对不同EGR废气组分和温度条件下产生的颗粒,采用颗粒粒径分析仪和原子力显微镜等分析手段,研究了颗粒粒径、数量和质量浓度的变化规律,探讨了EGR废气组分和温度对颗粒弹性模量、团聚力大小和主要作用形式等微观力学性能的影响。研究结果表明,随着EGR废气温度升高,核模态颗粒总数量浓度变化不大,积聚态颗粒总数量浓度有较大幅度增加,颗粒的弹性模量逐渐增大,结构刚性逐渐增强,颗粒间的团聚力逐渐增加,团聚力作用的主要形式由液桥力逐渐向范德华引力转变;与引入废气时相比,分别引入N_2和CO_2时,颗粒间的团聚力分别主要以范德华力和液桥力形式存在;废气中的N_2是导致采用EGR后积聚态颗粒粒径增加、数量和质量浓度升高、结构刚性和团聚力增强的主要气体成分,废气中的CO_2可以显著降低积聚态颗粒排放数量和质量浓度、降低颗粒的结构刚性和团聚力。     

三缸柴油机曲轴动平衡仿真分析研究

利用Pro/E和Adams创建某三缸柴油机曲轴的刚性体模型和柔性体模型。运用快速傅立叶变换得到各主轴颈承受的动态载荷、频谱曲线和积分曲线,通过各种频率下的振幅判断整机的平衡性能。研究发现,在X方向上(纵向),不同的一级往复惯性力矩转移率对曲轴主轴铰链副的振动幅度影响不大;在Y方向上(横向),从频域信号中发现,不同的一级往复惯性力矩转移率在同一频率达到最大值,并且随着一级往复惯性力矩转移率的减小,其均方根随之减小;在Z方向上(横向),不同的一级往复惯性力矩转移率对曲轴主轴铰链副的频谱曲线中二阶频率振动影响很小。不同的一级往复惯性力矩转移率中,曲轴各主轴颈上合力的最大值、平均值和均方根的变化趋势不一样,其中均方根RMS能最全面地反映振动力度。