多因素作用下降低增压柴油机排放的试验研究

首先对柴油中添加二甲醚的比例进行优化,然后对柴油机供油提前角和EGR率分别进行优化匹配,最后将优化的柴油机与原机进行试验对比。结果表明:经过优化后柴油机的动力性和经济性略有下降,排放性能得到优化,NOx排放大幅度降低,高负荷工况下炭烟排放降幅明显。     

柴油机燃烧放热模式分析

研究了NOx和PM的机内净化方法,试验分析了EGR、高压喷射对柴油机排放的影响规律。在此基础上确定低NOx和低PM两种理想燃烧模式对应放热率参数的阈值。结果表明:NOx净化达到欧Ⅳ标准时,所对应的归一化放热率阈值为0.045~0.049°CA-1;PM净化达到欧Ⅳ标准时,对应的归一化放热率阈值为0.045~0.06°CA-1;二者同时达欧Ⅳ的归一化放热率阈值为二者的交集0.045~0.049°CA-1。     

自卸式垃圾车渗沥液收集装置设计

在用自卸式垃圾车对城市生活垃圾转运过程中,垃圾渗沥液的遗撇会对城市道路产生二次污染。针对这一现状,分析了垃圾渗沥液成因,对垃圾转运过程中垃圾渗沥液产生量进行了实际测量,提出了自卸式垃圾车渗沥液收集装置的改进方案。     

EGR冷却器积炭机理研究

研究了影响EGR冷却器产生积炭的因素以及EGR冷却器的积炭会造成的不利影响,其目的在于为构建EGR冷却器试验台做理论准备。影响EGR冷却器产生积炭的因素可以作为试验台参数调整和整体控制的依据,而积炭所造成的不利影响可作为试验台测试参数选择的依据。试验结果证明,产生积炭一方面与发动机废气的成分有关,另一方面与EGR冷却器的本身的结构和冷却条件有关;积炭本身会降低冷却器冷却效率、增加压力损失,从而降低了EGR减少NOx排放的工作能力。     

EGR对轻型柴油机超细颗粒排放的影响

基于1台匹配废气再循环(EGR)系统的轻型柴油机,在中低负荷下研究了EGR对发动机超细颗粒排放的影响.研究发现:各工况下,随EGR率的增大,颗粒排放中核模态颗粒数量浓度在各粒径下有所减少,核模态颗粒排放数量速率和质量速率有减少趋势,且在最大扭矩转速的低负荷工况更加明显;积聚态颗粒数量浓度在各粒径下都增加,积聚态颗粒排放数量和质量速率也都增加,且中负荷时更加明显,而积聚态颗粒数量浓度峰值粒径基本没有改变.随EGR率的增大,总的超细颗粒排放数量速率在最大扭矩转速的低负荷工况减小,而其他工况都明显增加.由于积聚态颗粒总质量浓度占超细颗粒总质量浓度比例达99%,所以超细颗粒排放质量速率也都增加,几何平均粒径也都明显增大.在低负荷较低EGR率和中负荷较大EGR率时,过高的喷油压力都将使超细颗粒排放数量速率增加.     

芦苇湿地处理垃圾渗滤液秋季氮环境效益

通过实验研究芦苇湿地对垃圾渗滤液中含氮污染物的去除,并探讨芦苇湿地各部分氮含量分布及变化规律.实验结果表明:垃圾渗滤液处理过的芦苇湿地土壤及芦苇根茎含氮量增加;茎叶含氮量明显高于芦苇根及土壤;芦苇生长过程能够固定环境土壤中的氮,芦苇能去除垃圾渗滤液中的部分含氮污染物.芦苇土壤含氮量未超出芦苇忍耐限度(177.67×103～255.67×103 mg/kg),还可以进一步增加垃圾渗滤液的处理量.芦苇湿地可能是处理垃圾渗滤液的一条有效途径.     

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在用实验室矿化垃圾填充的准好氧生物反应床上,对渗滤液进行了1次过流处理.结果表明,当每立方米矿化垃圾的水力负荷为40 L/d、有机负荷(以化学需氧量计)为480 r/d、氨氮负荷约为12 r,/d时,渗滤液中化学需氧量的去除率为92%以上,处理前后渗滤液中有机物由26种减少到10种,对氨氮和总氮的去除率分别为98%和96%以上.随着氨氮负荷的增大,当进水TN为523～2 611 mg/L时,去除率保持在75%～96%之间.因此,准好氧矿化垃圾床同时实现了对渗滤液中有机污染物和氮污染物的处理,能承受较大氮负荷的冲击.     

导排管径对模拟回灌型准好氧填埋结构运行的影响

为了解导排管管径对准好氧填埋的影响,运用室内模拟试验,分别采用80、50和25 mm3种导排管管径模拟了回灌型准好氧填埋中垃圾堆体温度、渗滤液产量及水质等运行344d的变化.结果表明:导排管管径对模拟回灌型准好氧填埋的运行有明显影响,管径越大,渗滤液产量越少,渗滤液pH值上升越快,而化学需氧量、氨氮和总氮等指标的污染负荷也得到快速改善;回灌型准好氧填埋导排管径和堆体水平堆放直径的比例达到1:32时,渗滤液中有机基质能彻底降解;当二者比例大于1:16时,不仅渗滤液中的有机基质降解彻底,而且也能迅速削减氮元素.     

内外EGR和喷油压力对柴油机低温燃烧的影响

在1台装有电液可变气门的单缸柴油机上,通过改变内外EGR策略和喷油压力,对柴油机小负荷工况下低温燃烧的燃烧特性和排放特性进行了试验研究。内部EGR通过排气门两次开启实现,发动机转速和喷油量分别固定为1 500r/min和20mg/cycle。研究结果表明,通过高EGR率控制可以实现超低NOx排放,其中采用高喷油压力可以降低内部EGR的炭烟排放,而采用低喷油压力可以降低外部中冷EGR的HC和CO排放。在内外EGR耦合控制策略中,提高内部EGR比例可以降低HC和CO排放,但改善效果逐渐减弱,同时为了抑制炭烟排放,需要结合更高喷油压力,而提高外部中冷EGR比例可以获得较高热效率。     

Combustion and emission characteristics of BD20 reformed by ultrasonic energy for different injection delay and EGR rate in a diesel engine

The purpose of this study is to understand the operational characteristics of a diesel engine that uses BD20 reformed by ultrasonic energy irradiation. In particular we study the effects of tuning injection delay and EGR rate. BD containing about 10% oxygen has attracted attention due to soaring crude oil prices and environmental pollution. This oxygen decreases soot by promoting combustion, but it also increases NOx. To solve this problem, injection timing may be delayed or an EGR system may be applied. These adjustments normally lower engine power and increase exhaust emission but, in using fuel reformed by ultrasonic energy irradiation (which is changed physically and chemically to promote combustion), we may hope to circumvent this problem. To control the duration of the ultrasonic energy irradiation, the capacity of the chamber in an ultrasonic energy fuel supply system was tested at 550cc and 1100cc capacities. As for the results of the experiment, we could identify the optimum EGR rate by investigating the engine performance and the characteristics of exhaust emissions according to the injection timing and the EGR rate while ultrasonically irradiated BD20 was fed to a commercial diesel engine. With UBD20 (at an injection timing of BTDC 16°), the optimum EGR rate, giving satisfactory engine performance and exhaust emissions characteristics, was in the range of 15∼20%.