柴油机燃用甲醇—生物柴油—柴油微乳化燃料燃烧特性分析

在柴油机结构不做改动的情况下,基于燃烧示功图的分析,定量研究了甲醇含量对燃烧压力、压力升高率、燃烧放热规律和循环变动量的影响。结果表明:甲醇的含量越大,滞燃期越长;燃烧压力和最大压力升高率均增大且出现的位置后移,其中燃用M15最大压力升高率接近0.45 MPa/°CA;累积放热率达到95%时,燃用柴油为上止点后55°CA,燃用M5和M10为上止点后53°CA,燃用M15为上止点后57°CA,位置差别不大。甲醇含量增加,柴油机循环变化量增大,燃用M0的COVpmi为1.61%,燃用M10的COVpmi为1.82%,燃用M15的COVpmi为3.32%。     

高温高压条件下柴油的雾化蒸发特性

利用高速摄影和纹影法,在可变温度和压力的定容燃烧弹中,模拟发动机的实际运转工况,进行了不同喷油压力和背景压力条件下柴油的雾化蒸发特性试验研究,得出一系列热态喷雾图像。研究表明：喷油压力越高,雾注总的贯穿距离、锥角和投影面积越大,但液核的最大贯穿距离、锥角和投影面积变化不大,显著蒸发时刻不断提前,气相部分投影面积增大,混合均匀性改善;随着背景压力的升高,气、液相贯穿距离均下降,雾注总的喷雾锥角增大,雾注面积、液核面积减小。     

直喷式柴油机燃用甲醇—柴油微乳化燃料的试验研究

在保证乳化稳定和成本低的前提下制备了甲醇—柴油微乳化液,并在D1110直喷式柴油机上进行试验。试验表明,在发动机结构参数不作任何改变的情况下,燃用此甲醇—柴油微乳化燃料,动力性无明显差异,燃油消耗率略有下降,同时大幅降低了NOx和PM排放,CO排放也有所降低,HC排放略有升高。     

ZH1105W柴油机燃用生物柴油-柴油-甲醇的性能研究

为了研究生物柴油-柴油-甲醇微乳化燃料在柴油机上的应用,在一台ZH1105W直喷式柴油机上对微乳化燃料的燃烧特性、排放特性及发动机性能进行试验研究。结果表明:1)转速为1 500r/min时,与M0相比,M5与M10在小负荷下燃烧滞后且峰值参数对应曲轴转角滞后,峰值压力和压力升高率基本不变,但峰值放热率较高;大负荷下燃烧基本同时开始且峰值参数对应曲轴转角相同,峰值压力、压力升高率及峰值放热率较高。2)M5和M10的输出功率和扭矩比M0略低。3)在满负荷速度特性下,与M0相比,M5与M10碳烟排放明显降低,CO排放略有降低,NOx和HC排放基本不变。     

微乳化生物柴油的制备及其稳定性研究

微乳化生物柴油能够降低发动机NOx排放和烟度,还有一定的节能效果,是一种很有前景的代用燃料。采用TX4/TX7复合乳化剂制备了微乳化生物柴油,并系统地考察了复合乳化剂的KHLB值、配比量、乳化方式、水质、醇的种类及环境温度对微乳液稳定性的影响。研究表明,合适的配比可以形成微乳液,而乳化方式、水质和辅助表面活性剂醇对微乳液形成没有大的影响,温度对其稳定性影响比较大,温度越高稳定性越差。     

生物柴油和柴油直喷喷雾特性试验研究

应用单孔喷油器结合高速摄影技术研究了B5生物柴油和京标-10号柴油在不同喷油压力、环境温度和燃油温度条件下的喷雾特性,喷雾参数包括喷雾形态、喷雾贯穿距、喷雾贯穿速度和喷雾锥角.结果表明:两种燃油的喷雾贯穿距随时间几乎呈线性变化,喷射初期喷雾贯穿速度较大,且随着喷油压力的增加喷雾贯穿速度增加;随着时间的推移(油束的发展),喷雾贯穿速度逐渐下降,且较高的喷油压力下,喷雾贯穿速度下降趋势更加明显;在喷油压力和燃油温度相同时,随着环境温度从25℃升高到350℃,喷雾过程中的最大喷雾贯穿速度更大,且120 M Pa喷油压力下,最大喷雾贯穿速度可达400 m/s.在相同条件下,B5生物柴油油束蒸发持续时间较京标-10号柴油更长,表明生物柴油的加入使得B5生物柴油的沸点升高,相同温度下蒸发能力变差.比较相同条件下B5生物柴油和京标-10号柴油喷雾锥角,京标-10号柴油的喷雾锥角略大,这是由于京标-10号柴油黏度较小,液滴间作用力小,使得喷雾锥角增大.     

甲醇与柴油互溶性试验研究

助溶剂和温度是影响甲醇/柴油混合燃料稳定性的重要因素。对甲醇/柴油混合燃料进行了临界互溶温度测试,得出了掺混甲醇比例、助溶剂比例与临界互溶温度的关系。结果表明,在甲醇/柴油混合燃料中加入一定量的助溶剂可以使其形成稳定且性能良好的替代燃料。对甲醇/柴油混合燃料的成本估算表明,该混合燃料具有良好的市场前景。     

柴油-含水乙醇乳化燃料配制及理化特性研究

以柴油作为乳化燃料主要成分,配制了含水乙醇质量分数分别为8.9%,16.1%,22.0%和27.3%4种乳化燃料,并对这些乳化燃料和柴油的理化特性、微观分布及结构进行观测和研究。实验结果表明:单一乳化剂Span80乳化效果较好;随着含水乙醇质量分数增大,乳化燃料的密度和运动黏度略有增加,表面张力略有减小,蒸发性变得更好,初始馏出温度明显降低,含氧量增加,十六烷值和低热值逐渐降低;含水乙醇均匀地分散在柴油中,形成油包水型乳化液,分散相液滴平均直径逐渐增大,乳化燃料稳定性逐渐变差。     

甲醇汽油的蒸发性与气阻倾向研究

考察了甲醇汽油的蒸发特性和产生气阻的倾向,结果表明,与配制甲醇汽油的基础汽油相比,甲醇汽油的饱和蒸气压明显增大,10%和30%馏出温度明显降低,70℃以前的馏出量增加,其蒸发性高于基础汽油;甲醇汽油使用中发生气阻的倾向较基础汽油大,高温下使用有可能发生气阻;甲醇汽油蒸发性和气阻倾向增大的原因是甲醇与汽油中的某些组分形成了低沸点的共沸物。     

甲醇影响柴油着火的作用机理分析

通过AVL Fire软件建立了4B26柴油机的燃烧模型,并耦合甲醇-正庚烷的化学反应机理文件,研究了柴油机燃用甲醇-柴油混合燃料着火过程中,缸内温度、燃料浓度和中间产物的变化规律,并分别依据放热率、中间产物、温度的变化对滞燃期进行了计算。研究结果表明,在甲醇-正庚烷着火之前,与甲醇分解有关的中间产物中,CH_2O,H_2O_2,OH变化最显著,且中间产物浓度呈双峰走势;-7°～-5°范围内,与甲醇相比,正庚烷发生了明显的脱氢反应。正庚烷低温分解相关的主要基元反应中,生成CH_4,C_2H_4,C_3H_6的基元反应更容易发生。根据瞬时放热率、正庚烷脱氢、OH浓度、缸内温度场变化等方法确定的甲醇-正庚烷着火时刻分别为-7.2°,-7°～-5°,-2.4°,-5.8°。几种判断方法中,依据OH浓度变化判断的着火时刻较晚。     

柴油机燃用微乳化生物柴油的示功图对比分析

利用DEWE—2010 DAQ数据采集系统测试了某柴油机燃用微乳化生物柴油的示功图,对实测示功图进行光顺处理后,分析了柴油机燃用微乳化生物柴油的压力、压力升高率和放热规律。试验结果表明,柴油机燃用微乳化生物柴油后,最高燃烧压力提高、放热始点推迟、着火延迟期增加。     

甲醇——柴油混合燃料羰基排放物检测方法研究

为更好地了解甲醇--柴油混合燃料的羰基排放特性,设计了发动机尾气中羰基排放物的检测方法.通过气体捕集、衍生化反应、生成物的洗涤或萃取、高效液相色谱分析技术对尾气中的甲醛、乙醛、丙烯醛、丙醛、丙酮等物质进行了分离测量,分析了检测波长、采样流速、穿透现象对采样效率及分析精度的影响.结果表明,在采样流速2L/min,色谱分析...     

柴油机燃用甲醇——生物柴油混合燃料的性能与排放研究

在186FA柴油机上,进行了燃用柴油、生物柴油和甲醇--生物柴油混合燃料的性能试验,分析了生物柴油掺烧甲醇对柴油机性能的影响规律.试验结果表明:与燃用生物柴油相比,生物柴油掺烧5%和10%(质量比)的甲醇时,柴油机的标定功率分别降低7.4%和17.8%,标定工况时能量消耗率增加5.7%和15.0%,CO排放升高40.0...     

不同裂解条件对甲醇-柴油高温裂解产物的影响研究

采用石英管式流动反应器试验装置,配置不同体积掺混比(M0,M5,M10,M15)的甲醇-柴油混合燃料作为试验燃料,采集了混合燃料在不同裂解温度和甲醇掺混比下的裂解产物。应用气相色谱质谱联用仪GC-MS,对不同裂解条件下12种烃类产物的摩尔分数变化规律进行了研究;采用微克天平和扫描电镜SEM,对甲醇-柴油混合燃料裂解生成的炭烟产率及形貌特征的变化规律进行了研究。结果表明:裂解过程中,裂解温度高于973 K时,烷烃和芳香烃的摩尔分数变化率降低,芳香烃的摩尔分数增加,相比于923 K,裂解温度为973 K,1023 K和1073 K时,炭烟产率分别增加了1.7倍、5.1倍和11.6倍;甲醇掺混比增加,烃类物质摩尔分数和炭烟产率降低;裂解温度增加,炭烟的平均粒径降低,乙烷、丙烷、丁烷及丙烯、丁烯、丁二烯的浓度降低;甲醇掺混比增加,炭烟的平均粒径降低,乙烯的摩尔分数增加。     

钻爆法施工隧道噪声传播特性研究

钻爆法施工的隧道囿于半封闭环境和大功率高噪声机械分布集中的特点,施工噪声问题相比地面工程更加严峻。其中,尤以钻炮眼工序声压级最高。为研究隧道施工过程中工人接触的噪声大小和类型以及噪声在隧道内的传播规律,依托拉泽快速路圭嘎拉隧道工程,通过施工现场实测和Comsol Multiphysics软件声学数值模拟互相验证,发现掌子面工人工作区域的中高频噪声普遍达到105 dB(A)及以上,掌子面钻炮眼噪声传播至二次衬砌和仰拱区域后仍达到90dB(A),同时危害二次衬砌和仰拱区域施工人员健康。洞内空间声压级分布受洞内构筑物和边界条件影响,轴线方向衰减速率不均匀,同一断面内声能量由于拱形断面声聚焦效应,呈现同一断面内底板中线以上3～4 m局部声压级高于拱周的状态。     

生物柴油微粒排放特性试验研究

利用申克动态试验台和静电低压撞击器,对普通柴油机在不同工况下分别燃用柴油(D)、生物柴油(B100)和体积分数分别为20％的生物柴油和80％的柴油混合燃油(B20)时微粒排放的总量和粒径分布进行了研究.结果表明,燃用3种燃油时柴油机排放微粒的浓度均为单峰的对数正态分布,且在低转速下燃用B100时排放的微粒浓度远高于燃用D和B20时的浓度,在高转速下燃用B20时排放的细小颗粒物(粒径＜0.05μm)明显高于其他2种燃油.     

柴油、乳化油和甲醇喷雾燃烧光强波的研究

探讨了柴油机燃烧光强波的性质。在不同压力、氧浓度的条件下，对柴油、乳化油、甲酵喷雾的燃烧光强波进行了测量分析。结果表明，柴油机的燃烧光强波所反应的是火焰内碳粒的氧化历程。对于不同的燃料，燃烧光强波的强弱并不仅仅取决于火焰中碳粒的数量，同时还取决于火焰中的氧浓度。     

甲醇—柴油混合燃料在共轨发动机上的燃烧和排放特性研究

在1台电控高压共轨增压发动机上,不改变原机结构,采用甲醇—柴油混合燃烧的方式,进行燃烧排放特性分析.结果表明:在相同转速下,发动机的当量燃油消耗率随负荷的增加而降低;随着甲醇含量增加,发动机的最高燃烧压力、最高燃烧放热率和最高燃烧温度都逐渐升高;中低负荷时,发动机的CO和HC排放随着负荷的升高而减小,燃用混合燃料时较燃用柴油略有升高,且甲醇含量越高升高越多;燃用混合燃料对发动机的NOx和炭烟排放较燃用柴油时有所降低,且随着负荷的升高而增大.     

甲醇-生物柴油对低压橡胶油管影响的试验研究

以柴油机燃油系统的低压橡胶油管为研究对象,将油管在甲醇-生物柴油中浸泡672 h进行耐油试验,分析了油管的溶胀机理,考察了甲醇-生物柴油及十六烷值改进剂对低压油管形貌、化学结构、几何尺寸、质量、硬度的影响.结果表明,在溶液中浸泡672 h,油管内层有较多"喷霜",外层没有明显"喷霜",混合燃料中的甲醇和十六烷值改进剂加...