生物柴油掺醇类微乳化燃料的燃烧与排放特性研究

发布时间：2020-03-31 10:12

【摘要】：由于生物柴油组分的特点,其粘度高,低温流动性差,雾化蒸发不良,导致柴油机直接燃用生物柴油时出现燃烧不完全,功率下降,油耗升高等问题。甲醇/乙醇具有良好的低温流动性和低粘度,以及高含氧量等优点,故本文通过直接对生物柴油掺甲醇/乙醇形成微乳液来改善发动机燃用生物柴油存在的问题。本文主要的研究要点有:(1)常压下,柴油-生物柴油-甲醇的三者互溶量受温度变化的影响会产生很大差异,温度升高,分子活性增强,三者的互溶量会明显上升;实验发现普通市售柴油很难与甲醇/乙醇相溶或溶解量非常有限,与乙醇相比,甲醇与生物柴油-柴油的三相互溶量更小;含水量符合国家标准的生物柴油低比例掺混未经改性的醇类可形成微乳液。(2)通过掺体积分数为5%和10%的乙醇和甲醇,形成B95E5、B90E10、B95M5、B90M10四种微乳化燃料。测定部分理化特性表明:掺醇形成微乳化燃料可有效降低生物柴油凝点、冷滤点以及运动粘度,掺混比例越大,改善效果越明显;微乳化燃料的热值下降幅度小,腐蚀性均保持最低级别;微乳化燃料初馏点和闪点变化大。(3)4种微乳化燃料的燃烧压力曲线、压力升高率曲线、瞬时放热率曲线都出现不同程度的后移;随着负荷的增大,后移量减小;同一工况点下,3种曲线后移量随醇类添加量的增大而增大;4种微乳化燃料的燃烧压力峰值、压力升高率峰值、瞬时放热率峰值在中高负荷时较B100大,且随着醇的体积分数的增大上升越明显;同一工况,掺混比相同的情况下,掺甲醇的微乳化燃料三个峰值量均稍大于掺混乙醇。(4)微乳化燃料CO的排放量在小负荷时与B100差异不大,大负荷时较B100稍低,转速上升,CO排放量下降;在整个负荷范围内,掺醇的微乳化燃料HC排放量都较B100稍高,但在大负荷时,排放量升幅比B100小;B90M10的NOX排放有小幅下降,其余几种微乳化燃料无明显规律;与B100相比,4种掺醇形成的微乳化燃料烟度均低于B100。
【图文】：

（2） 燃烧分析仪CB-566 燃烧分析仪是用来计算分析燃烧压力、压力升高率等参数。其工作原理为：将放大器传输过来的信号进行 A/D 转换，然后经中央处理单元对该信号和曲轴转角信号处理，最后根据事先设定好的参数对缸内燃烧参数进行处理。（3） 五气体分析仪五气体分析仪可对发动机排出的尾气污染物进行实时测量，，同时通过对监测到的数据计算并呈现在屏幕上。（4） 不透光烟度计不透光式烟度计通过测定光的衰减度来测定碳烟的排放量。将需要测定的废气引向连仪器上的软管，同时将清洁的空气吸入，当测试管的一端发出光线透过废气，另一端收的光强度将被衰减，光电管计算出衰减量即可反映出烟度大小。 试验装置连接

（2） 燃烧分析仪CB-566 燃烧分析仪是用来计算分析燃烧压力、压力升高率等参数。其工作原理为：将放大器传输过来的信号进行 A/D 转换，然后经中央处理单元对该信号和曲轴转角信号处理，最后根据事先设定好的参数对缸内燃烧参数进行处理。（3） 五气体分析仪五气体分析仪可对发动机排出的尾气污染物进行实时测量，同时通过对监测到的数据计算并呈现在屏幕上。（4） 不透光烟度计不透光式烟度计通过测定光的衰减度来测定碳烟的排放量。将需要测定的废气引向连仪器上的软管，同时将清洁的空气吸入，当测试管的一端发出光线透过废气，另一端收的光强度将被衰减，光电管计算出衰减量即可反映出烟度大小。 试验装置连接
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK6

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本文编号：2608938