压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性

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随着全球经济的飞速发展，石油短缺和环境污染问题愈来愈严重，寻求并使用高效、清洁的可再生代用燃料是缓解这双重压力的有效措施。其中生物柴油具有与柴油相似的理化特性，优良的燃烧特性，成为近年来国内外代用燃料研究的热点。深入研究生物柴油对车用发动机燃烧和排放的影响，对于生物柴油的应用和推广具有重要意义。
　　生物柴油是以植物油脂、动物油脂、废餐饮油等为原料通过酯化反应制取的液体燃料，是几种饱和或不饱和长链脂肪酸甲酯的混合物，其物理属性与柴油有所不同，对发动机燃烧和排放有着重要的影响。因此，首先根据流体热物学理论计算了生物柴油的焓值、汽化潜热、饱和蒸汽压、表面张力、液体粘度以及导热系数等物性参数，完成了数值计算软件燃料库的添加。
　　采用KIVA-3V数值计算软件研究了不同原料的生物柴油（大豆油甲酯、棕榈油甲酯和麻疯油甲酯）对压燃发动机燃烧和排放特性的影响，并对模拟结果与柴油进行了对比分析。研究结果表明:不同原料的生物柴油的总体缸内平均温度均低于柴油，并且在温度峰值过后，三种生物柴油的缸内平均温度随低热值的次序依次降低。同等喷油量下，生物柴油平均有效压力比柴油低约10％。在排放方面，生物柴油碳烟、CO、NOx排放均低于柴油。
　　此外，探究了不同喷油时刻下柴油和麻疯油甲酯的燃烧和排放规律。结果表明:相同喷油时刻下柴油和麻疯油甲酯缸温和缸压的变化规律一致，随着喷油的推迟，麻疯油甲酯缸温低于柴油的这一差值逐渐减小。在排放方面，相同喷油时刻下，两种燃料的碳烟和NOx生成随曲轴转角的变化规律一致，随着喷油的推迟，两种燃料碳烟最终排放量差值逐渐增大，而NOx排放差值逐渐减小。

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作者
王春梅;
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作者单位

大连理工大学;

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授予单位大连理工大学;
学科动力机械及工程
授予学位硕士
导师姓名周红秀;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类燃料及润滑料;
关键词
生物柴油; 数值模拟; 燃烧特性; 排放特性; 压燃发动机;

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