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。     

生物柴油抑制多环芳香烃生成的机理分析

建立了生物柴油PAHs生成的详细化学反应动力学机理,利用Chemkin-Pro软件中的反射激波管模型,模拟了生物柴油对混合燃料燃烧时多环芳烃PAHs ,气相前驱物C2 H2,C3 H3,自由基O ,OH以及低温CO ,CO2生成的影响。模拟结果表明：随着生物柴油体积分数的增加,O ,O H自由基峰值浓度增大,更多的C2 H2,C3 H3被氧化形成稳定的CO2;另外,生物柴油甲酯基中非羰基的氧使更多的碳原子在低温阶段通过OCHO以及CH3 OCO分解转化为CO2,导致C2 H2,C3 H3生成量减小,抑制了PAHs的生成。     

生物柴油在船用发动机上的应用及技术分析

简要介绍已开发的内燃机替代燃料的种类及其燃料特性,介绍生物柴油在船用发动机领域的国内外研究成果和应用现状,重点围绕生物柴油在船用柴油机上的运转特性和排放特性进行综合分析,针对生物柴油应用中存在的问题,探讨了可能采取的技术措施。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的试验研究

在1台电控高压共轨柴油机和装有该型号发动机的轿车上,进行不同掺混比生物柴油—柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷炭烟排放基本相同,大负荷炭烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和炭烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

生物柴油—柴油混合燃料喷雾液滴尺寸数目分布的理论预测

运用最大熵原理和质量守恒定律导出的喷雾液滴尺寸分布函数,建立了生物柴油—柴油混合燃料的喷雾液滴尺寸分布模型,对柴油、生物柴油—柴油混合燃料进行了模拟计算,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,随着生物柴油掺混比的增大,燃料黏度增大,喷雾锥角变小,索特平均直径增大,计算数据与试验数据吻合很好。     

电控高压共轨柴油机燃用生物柴油的燃烧特性

针对1台大排量电控高压共轨柴油机,在发动机结构和参数不作变动和调整的条件下,研究了5种不同生物柴油含量的混合燃料(B0,B10,B15,B20和B30)对发动机燃烧特性的影响。结果表明,随着燃料中生物柴油含量的增加,燃烧始点、燃烧终点、放热重心逐渐提前,滞燃期和燃烧持续期有所缩短,发动机的缸内最高燃烧压力和放热率峰值逐渐降低,所对应的相位逐渐提前。生物柴油含量对缸内最高燃烧压力影响较小,而对放热率峰值影响较大,在大负荷工况下对放热率的影响更加明显。     

生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的燃烧与排放特性

为了改善发动机燃用高比例生物质混合燃料的性能,在中等比例的生物柴油-柴油混合燃料中分别添加5%、10%和20%体积比的乙醇（分别用BD50E5,BD50E10和BD50E20表示）,在一台6缸增压共轨柴油机上,将发动机的转速稳定在1 600 r·min^-1,选择7个不同的负荷点测定不同掺混比生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的燃烧与排放性能,并将其与柴油进行对比。结果表明：在平均有效压力为0.322 MPa的低负荷条件下,发动机为预喷加主喷喷油策略,在预喷的低温反应阶段生物柴油-柴油-乙醇混合燃料产生了大量羟基自由基,因此混合燃料的缸内最大压力和最大瞬时放热率均高于柴油;随着负荷的增大,当平均有效压力为0.805 MPa时,发动机的喷油策略转变为单段喷射,乙醇的热值较低导致生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的缸内最大压力和最大瞬时放热率低于柴油;随着乙醇掺混比的增大,受乙醇低十六烷值和高汽化潜热的影响,生物柴油-柴油-乙醇混合燃料的滞燃期明显延长;强烈的预混燃烧和乙醇的高含氧量使混合燃料的燃烧速度明显加快,乙醇的添加有利于燃料集中放热从而缩短燃烧持续期;与纯柴油相比,BD50E5,BD50E10和BD50E20的NO_x排放量分别升高了10.46%、12.59%和17.52%,碳烟排放量分别降低了37.91%、45.85%和49.25%,CO排放量分别降低了20.24%、36.43%和46.43%,HC排放量分别降低了12.53%、4.40%和0.76%。     

生物柴油发动机润滑油氧化衰变特性模拟研究

在柴油机油中分别加入不同比例的生物柴油和矿物柴油,通过高温氧化试验对柴油机油的氧化过程进行了模拟。结果显示,加有生物柴油的柴油机油与加有矿物柴油的柴油机油相比,前者氧化后黏度和酸值较高,正戊烷不溶物较多,碱值下降较明显,表明生物柴油比矿物柴油更易促进柴油机油氧化衰变。     

特殊形貌氧化钙的制备及其催化合成生物柴油

利用化学还原法制备了不同形貌钙的氧化物,并研究了其作为固体催化剂制备生物柴油的催化性能.扫描电镜观察结果表明,钙的氧化物为六边形状和椭球状.60℃反应2 h的条件下,以六边形钙的氧化物为固体催化剂,生物柴油的转化率可以达到97.5%,高于椭球形钙的氧化物作为固体催化剂的85.6%.六边形状钙的氧化物优先暴露某一催化活性表面参与化学反应,其催化性能明显优于常见的球形结构,从而对生物柴油的催化转化效果更佳.     

生物柴油改善柴油机炭烟和噪声的试验研究

在高原环境(81 kPa)下,4100QBZL增压中冷柴油机分别燃用生物柴油体积分数为0％,10％,30％,100％的4种生物柴油—柴油混合燃料,进行了动力性、炭烟排放和表面辐射噪声的试验研究.结果表明:随着掺烧生物柴油比例的增大,发动机的动力性略有下降,炭烟排放明显降低,排气温度有所下降,表面辐射噪声略有降低.