二甲醚-柴油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放特性研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,汽車(chē)代用燃料和新型發(fā)動(dòng)機(jī)的研究越來(lái)越受到重視。含氧清潔燃料二甲醚以其廣泛的來(lái)源、優(yōu)越的燃燒經(jīng)濟(jì)性和排放性能,被認(rèn)為是解決中國(guó)能源安全與環(huán)境保護(hù)的重要石油替代燃料。
　　在廣泛研讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,本文首先對(duì)二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)的研究歷史和現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了綜述,針對(duì)二甲醚潤(rùn)滑性能太差,對(duì)供油系統(tǒng)偶件磨損比較厲害的缺點(diǎn),提出了在二甲醚中摻混低比例的柴油進(jìn)行燃燒的技術(shù)方案。以ZS195直噴式

2、柴油機(jī)為原型機(jī),建立了二甲醚/柴油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放特性測(cè)試臺(tái)架,除對(duì)實(shí)驗(yàn)的一般測(cè)試設(shè)備及測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹外,重點(diǎn)闡述了二甲醚/柴油混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)非常規(guī)污染物的檢測(cè)方法,包括氣相色譜法和傅立葉紅外光譜分析法。
　　對(duì)二甲醚摻混三種不同比例的柴油以及純柴油進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)。測(cè)量了不同柴油摻混比例的缸內(nèi)壓力及放熱率,油耗率、噪聲,排氣中的常規(guī)排放物CO、CO2、HC與NOx,以及非常規(guī)排放物甲醛,甲酸與甲酸甲酯的濃度。為進(jìn)一步

3、深入的理論研究提供了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　探討了二甲醚以及柴油燃燒模型的發(fā)展,并對(duì)非常規(guī)排放物的生成機(jī)理進(jìn)行了分析,針對(duì)多維數(shù)值模擬目前仍受限于計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的實(shí)際情況,建立了一個(gè)適用于二甲醚和柴油混合燃燒的包含49種組分、125步基元反應(yīng)的簡(jiǎn)化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算結(jié)果表明,該模型能夠在較寬的運(yùn)行范圍內(nèi)有效模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程,較好地預(yù)測(cè)甲醛、甲酸和甲酸甲酯等重要產(chǎn)物的變化歷程。
　　利用計(jì)算流體力學(xué)軟件建立了實(shí)驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的二