乙醇/柴油燃烧颗粒状态特征试验研究

针对柴油机燃用乙醇/柴油的燃烧颗粒,采用热重分析、扫描/透射电镜和颗粒分级采样的方法,研究乙醇/柴油燃烧颗粒的状态特征,探讨颗粒组分、粒径分布和微观结构随乙醇掺混比例的变化规律.热重分析结果表明,碳烟约占乙醇/柴油燃烧颗粒总质量的75％;随着乙醇掺混比例的增加,颗粒组分中的可溶性有机物比例升高,硫酸盐比例下降.颗粒分级采样结果表明,掺混乙醇后,粒径在0.78 ～ 1.4 μm范围内的颗粒减少,粒径为0.25 μm的颗粒增加,颗粒粒径向小粒径方向移动.扫描/透射电镜结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,颗粒的团聚程度提高;颗粒微观结构呈聚合、内核-外壳和无序结构.     

柴油机燃烧0#柴油与F-T混合燃料的性能和排放

在增压中冷柴油机上研究了0#柴油和F-T柴油混合燃料的性能和排放特性.结果表明:在相同的工况上,随着F-T柴油掺混比例的增加,与0#柴油相比,最高燃烧压力逐渐降低,所对应的曲轴转角后移,滞燃期缩短,预混燃烧峰值降低,扩散燃烧峰值升高;动力性稍有下降;负荷特性下CO、HC、NOX和PM排放随着F-T柴油掺混比例的增加而下降,在测试工况上燃烧F30混合燃料时排放下降幅度较大,NOX和PM排放没有出现trade-off的变化规律;有效热效率和燃油经济性有所提升.     

甲醇柴油与生物柴油微粒排放粒径分布特

以石化柴油为参照,在发动机台架上,采用电子低压冲击仪及其附带的两级稀释系统测试了燃用柴油、甲醇柴油和生物柴油排放的不同粒径微粒的数量浓度、体积浓度,分析了发动机转速、负荷以及燃油种类对微粒粒径分布的影响.试验证明:在外特性下,柴油、甲醇柴油排放的微粒数量浓度随转速增大而增加,生物柴油排放的微粒数量浓度随转速没有明显变化规律;在2 300 r/min,生物柴油和柴油随负荷的减小排放的微粒数量浓度增加;标定功率下,柴油排放微粒的体积浓度大于生物柴油和甲醇柴油,但在核模态范围内,相对于柴油,甲醇柴油排放的微粒数量浓度是下降的,降幅达62.8%.生物柴油是上升的,升幅为30.7%.     

基于BOOST的农用生物柴油发动机性能仿真研究

生物柴油是一种清洁可再生燃料,利用BOOST软件建立农用生物柴油发动机模型,研究掺混20%的菜籽油(RME20)和掺混20%的大豆油(SME20)对缸内燃烧特性和发动机性能的影响规律,并与燃用纯石化柴油的缸内燃烧特性和发动机性能进行对比。结果表明,最大扭矩工况和额定工况下,燃用纯石化柴油的缸内压力峰值和最高缸内温度值最大,RME20的值居中,SME20的值最小。与燃用纯石化柴油相比,发动机燃用RME20和SME20时,有效燃油消耗率和排气温度均增加,功率和扭矩均降低。RME20的有效燃油消耗率增加率、排气温度增加率、功率下降率和扭矩下降率均小于SME20。燃用掺混菜籽油或大豆油的混合燃料时,必须根据燃料的掺混比例相应调整燃油喷射系统,增加循环喷油量来提升功率和扭矩。     

肥液浓度和生物质掺混量对微润灌溉入渗特性的影响

为了探明肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉土壤水分入渗特性的影响,采用室内土箱模拟试验的方法,设置3个肥液质量浓度水平(清水F₀:0 mg/L,低浓度F_L:200 mg/L,高浓度F_H:400 mg/L)和4个生物质掺混质量比水平(自然风干土B₀:0 g/kg,低掺混量B_L:15 g/kg,中掺混量B_M:30 g/kg,高掺混量B_H:45 g/kg),以发酵腐熟花生壳粉末为掺混生物质,研究微润灌溉的水分入渗速率、累积入渗量、湿润体体积以及湿润体质量含水率的分布特征.试验结果表明:肥液质量浓度和生物质掺混质量比对微润灌溉的初始入渗速率、稳定入渗速率、累积入渗量和湿润体质量含水率均值影响均具有统计学意义.与水平F₀B₀相比,增加肥液质量浓度和生物质掺混质量比可提高初始入渗速率13.02%~44.85%、稳定入渗速率13.50%~48.78%、累积入渗量5.65%~56.62%和湿润体质量含水率均值6.62%~30.09%;不同入渗时间内的累积入渗量符合Kostiakov模型;湿润体体积随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大,且湿润体体积与入渗时间呈二次多项式关系;湿润体剖面面积和灌水均匀系数随肥液质量浓度和生物质掺混质量比增大而增大.     

车用柴油机燃用混合替代燃料的试验研究

摈弃了传统的以常规angguim iudrop had reached 50%柴油为基础油的掺混方法,而直接将生物柴油和F-T柴油进行掺混,并将其混合燃料应用于4100QBZL柴油机上.在未对原机做任何改动的情况下,研究了该机燃用不同体积配比混合燃料时的动力性、经济性及NOx和烟度排放性能.研究表明:与0#柴油相比,该机的动力性稍有下降,燃油消耗率上升;燃油消耗率和NOx#放均随着生物柴油掺混比例的增大而升高;碳烟排放显著下降,较0#柴油的降低幅度高达52%;低比例的混合燃料对NOx排放和碳烟排放的trade-off关系有明显改善;生物柴油与F-T柴油混合燃料宜在较低的生物柴油掺混比例范围内使用.     

电解与紫外协同去除工厂化养殖循环水中氨氮效果研究

为探究电化学氧化法在工厂化循环水养殖系统中处理水质的效果及影响因素,在前期试验得到最佳条件(温度25℃、电流密度40 A/m2、水流速度300 m L/min)下,以不同初始氨氮质量浓度和固体悬浮颗粒物的模拟养殖水以及实际养殖水为研究对象,探讨了加入低压紫外汞灯后电解与紫外协同去除氨氮的效果。结果表明:电解紫外协同处理氨氮效果明显优于单独电解法,运用本系统处理氨氮初始质量浓度分别为4、7、10 mg/L的模拟养殖水时,氨氮去除效率相对于单独电解时分别提高45.0%(p0.05)、36.0%(p0.05)和20.0%(p0.05);电解紫外协同去除氨氮效率受氨氮初始质量浓度、水体中的固体颗粒悬浮物、实际养殖水等因素影响,随着氨氮初始质量浓度及水体中固体悬浮颗粒物的升高,氨氮的去除效率降低,达到同种去除效率所需的时间延长,当处理固体悬浮颗粒(SS)分别为100、150、200 mg/L的模拟养殖水时,氨氮的去除效率随着SS的升高而降低,相对于仅含氨氮的模拟养殖水,氨氮的去除效率分别降低51.7%(p0.05)、65.5%(p0.05)和72.4%(p0.05);在处理实际养殖水时,氨氮的去除速率明显降低,去除完全所需的时间延长,在本系统中电解紫外对氨氮、亚硝氮、固体悬浮颗粒物的去除具有较好效果,去除率分别为97.8%、96.9%和92.1%。     

点火定时对缸内直喷汽油机燃烧及颗粒物排放的影响

采用燃烧分析仪和DMS500型快速颗粒取样分析仪,在一台缸内直喷汽油机上进行了点火定时对燃烧过程和颗粒物排放影响的试验研究.结果表明:随着点火定时的不断延迟,火焰发展期逐渐缩短,快速燃烧期逐渐增大,缸内压力峰值逐渐下降,瞬时放热率峰值和缸内最高燃烧温度均逐渐降低且后移,放热过程迟缓,膨胀行程缸内温度逐渐升高.缸内直喷汽油机排气颗粒物排放呈包括核态和积聚态颗粒物的双峰分布;随点火定时的推迟,核态和积聚态颗粒物峰值数密度均逐渐降低,颗粒物总数量浓度逐渐降低,积聚态颗粒物峰值粒径逐渐减小,而核态颗粒物峰值粒径受点火定时的影响较小.     

共轨柴油机燃用生物柴油限制与非限制排放特性

在高压共轨柴油机上对生物柴油混合燃料(源自食用废油)的排放物进行了研究.结果表明,限制性气体排放中,随着生物柴油混合比例的增加,Nox的排放量明显升高,同时在氧化催化器后Nox中的NO2体积分数也逐步增大;烟度则随着燃料混合比例的增加呈线性下降.非限制性气体排放中,外特性工况下的生物柴油混合燃料的乙醛排放量随混合比的增加而降低;SO2气体排放量也随着燃料混合比例的增加逐步下降,纯生物柴油可降低20%～60%.生物柴油的颗粒粒径分布表明,生物柴油的核态纳米颗粒对混合燃料的硫含量非常敏感,由于纯生物柴油硫含量低,故可以有效降低颗粒的总数量浓度.     

柴油机燃用F-T柴油/生物柴油混合燃料的燃烧及排放特性

为探究生物柴油对柴油机燃用F-T柴油燃烧过程和排放性能的影响,配制F-T柴油/生物柴油混合燃料(B10F-T、B20F-T、B30F-T),在柴油机上进行试验。结果表明：随着生物柴油掺混比增大,缸内最大爆发压力逐渐增加。与F-T柴油相比,生物柴油掺混比分别为10%、20%、30%时,缸内最大爆发压力分别增加1.9%、5.1%、6.9%,对应的时刻轻微滞后,且放热始点后移,放热率峰值增大。生物柴油掺混比由0增加到30%,燃烧过程滞燃期延长1 ℃A,燃烧始点后移,燃烧持续期略微升高,由35.4 ℃A增加到36.1 ℃A,燃烧重心由4.8 ℃A后移到5.9 ℃A,缸内最大燃烧温度由1 872 K升高到1 951 K。在中高负荷时,碳烟排放随生物柴油掺混比增大而明显降低。在F-T柴油中掺混生物柴油可以有效地降低HC和CO排放,HC和CO排放随生物柴油掺混比增大几乎呈线性下降趋势。随着负荷继续增加,混合燃料的HC和CO排放均逐渐下降,在75%负荷时,与燃用F-T柴油相比,生物柴油掺混比分别为10%、20%、30%时,CO排放分别降低2.9%、7.8%、12.1%。在不同负荷工况下,随着生物柴油掺混比例的增加,NOX排放均呈上升的趋势,且在高负荷工况下NOX排放上升更加明显。     

柴油机后处理装置高海拔试验研究

搭建了重型柴油机加装DPF,CDPF,DOC+CDPF的高原试验台架,研究分析了发动机性能、后处理装置的温度和压差。结果表明,加装3种后处理装置,发动机动力性和经济性均有不同程度下降,其中DOC+CDPF下降幅度最大;3种后处理装置排放性均有不同程度改善,其中碳烟捕集效果均比较高,加装CDPF和DOC+CDPF的后端CO排放均趋近于零;DOC+CDPF方案中,CDPF前端的温度明显升高,促进碳烟在CDPF中再生;随转速的升高,单独加装CDPF前后端压差不断增大,在高转速时逐渐平稳,DOC+CDPF方案中,CDPF前后端压差先增大后趋于平稳再逐渐减小,综合性能DOC+CDPF方案最好。     

柴油机燃用生物柴油的研究进展

生物柴油来源于动、植物等生物资源,具有较好的燃料性能和可再生性,是一种优良的发动机替代能源.为此,针对国内外生物柴油研究出现的一些新对象和新方法进行了综述,主要介绍了生物柴油含量对生物柴油-柴油混合燃料物性参数的影响规律、采用数值模拟和高速摄影研究生物柴油的喷雾特性及其影响因素、采用内窥镜高速摄影研究生物柴油的燃烧过程、生物柴油发动机尾气中颗粒物质的特性等方面的国内外研究进展,以及生物柴油的非常规排放污染物的研究情况.     

柴油机燃用乙醇的研究进展

介绍了乙醇的理化特性及其作为柴油机代用燃料的性能优势，详细综述了乙醇作为柴油机燃料的各种燃用方式的研究进展，并对乙醇在柴油机中应用前景和存在的问题进行了探讨。     

柴油机无载测功法的试验研究

以4125A4柴油机为试验对象，运用多项式回归的方法，寻求柴油机功率与耗油量（最高空转速及额客转速）之间的内在定量关系。所建立的模型具有较高的准确性，相对误差可以控制在3%以内。无载测功方法简便、有效，对柴油机的田间测试具有较强的实用性。     

农用柴油机的技术保养

农用柴油机技术保养得当能够延长机器使用寿命,文章介绍了其技术保养的制度、规程及注意事项.     

柴油理化特性对高压共轨柴油机微粒粒度分布的影响

利用TSI EEPS3090微粒粒度测试系统,试验研究了高压共轨柴油机燃用不同理化特性调和柴油时的微粒成分及微粒排放粒度分布特征,揭示了燃料着火性能及燃料组分对微粒排放特性的影响规律。研究结果表明,对于不同着火性能的燃料,中小负荷工况下微粒数量浓度分布曲线大致呈单峰结构,峰值位于30nm附近,排气中绝大多数微粒粒径处于5~300nm之间。适当提高燃料十六烷值,能够缩短滞燃期,增大扩散燃烧期比例,有助于减少核态微粒的排放数量。同时,燃料含硫量对核态微粒排放影响较大,含硫量高将导致核态微粒排放量增加。随十六烷值增加,排气微粒中可溶性有机物质（SOF）比例减小,干碳烟（DS）比例上升。     

二甲醚/柴油混合燃料在柴油机上应用

在柴油机上进行了燃用不同比例的二甲醚/柴油混合燃料的试验研究,结果表明,燃油系统不做改动的情况下,燃用二甲醚与柴油混合燃料时,随二甲醚掺烧比例的增加,NOx和碳烟排放均下降,CO和HC排放性能也有所改善,动力性和经济性与原机无明显差异,对改善柴油机的排放有着重要的作用.     

电控可变增压技术改善柴油机性能的研究

采用可变涡轮入口截面积的电控可变增压（VGS）技术进行了匹配试验研究。结果表明，VGS技术不仅有效地改善柴油机的性能和排放特性，同时使得柴油机和增压器两种不同机械的工作状态达到最佳的匹配。VGS技术在整个工况范围内能有效地提高经济性，说明该技术在节能和控制CO2排放量方面的重要作用。     

甲醇用作柴油替代燃料的研究进展

在比较甲醇、柴油及汽油物化特性的基础上,分析了甲醇作为柴油替代燃料的优劣势,综述了柴油机燃甲醇的方法;同时,结合西华大学制定《M10车用甲醇汽油》四川省地方标准和甲醇在柴油机中应用的研究工作,指出甲醇用作柴油替代燃料的应用趋势,为甲醇用作柴油替代燃料的研究提供参考.     

小型柴油机活塞与活塞环匹配的研究

活塞与活塞环是柴油机中工作强度最大的组件之一,对柴油机的性能、使用寿命和工作可靠性等指标都有极大影响。通过BH160F小型柴油机活塞材料的选用及对压缩高度、火力岸布置、活塞顶部形状和活塞环匹配等方面进行改进设计,使柴油机获得了良好性能指标。