农用柴油—二甲醚发动机喷雾、燃烧与排放性能数值研究

为研究二甲醚作为替代燃料的可行性,本文利用CFD软件对农用柴油机和二甲醚发动机在标定点的缸内燃料喷射雾化、燃烧过程与NOx排放进行了数值模拟研究.结果表明,计算所得的缸内平均压力和放热率曲线与试验值吻合良好.研究发现,柴油的喷雾贯穿距接近于二甲醚的2倍,而二甲醚的喷雾蒸发延迟角比柴油约小2°CA,且二甲醚的蒸发持续期比柴油约短10°CA.同时还发现,与柴油相比,二甲醚燃烧温度分布较均匀,且最高温度比柴油要低,决定了二甲醚发动机燃烧产生的NOx排放比柴油机降低了50%.     

汽油-丁醇混合燃料在汽油机中燃烧的数值模拟研究

运用CFD软件模拟了汽油掺混丁醇后的燃烧过程。将丁醇按体积比10%、20%和30%与汽油掺混,研究了这3种混合燃料在不同当量比时缸内温度、缸内压力、放热率和NO排放的情况,并与汽油作了比较。结果表明:燃用B10和B20的发动机缸内温度和缸内压力值均较汽油增大,而B30与汽油的接近。在稀混合气区,混合燃料的放热率均较汽油高;在浓混合气区,混合燃料的放热率较汽油的低。B20和B30在各当量比时的NO排放均较汽油低,B10在稀混合气区低于汽油,在浓混合气区高于汽油。     

二甲醚与柴油混合燃料发动机燃烧性能试验

在一台四缸柴油机上进行了二甲醚(DME)与柴油混合燃烧试验.在燃料供给系统中附加二甲醚燃料预混合供给系统,二甲醚通过混合器与空气预混合后随空气进入气缸,柴油由原燃油系统供给.研究结果表明:柴油与二甲醚混合燃烧时,随着二甲醚量的增加,燃烧始点提前,二甲醚早燃现象明显,导致发动机工作粗暴,燃烧性能恶化;在二甲醚中加入30%以上的着火抑制剂(LPG),可以有效推迟着火时间,控制燃烧始点.     

基于AVL-FIRE的醇醚燃料发动机燃烧与排放特性研究

将甲醇添加到二甲醚柴油的混合燃料中,利用AVL-FIRE软件对混合燃料的燃烧特性和排放特性进行仿真分析。将柴油按质量比70%固定不变,分别将甲醇以12%、8%、4%和0%的比例添加到柴油当中,其余添加二甲醚。研究这4种混合燃料在2 200r/min高负荷工况下缸内温度、压力、累积放热量、NOX和Soot排放的情况,并与柴油作比较。结果表明:在高负荷工况下,随着混合燃料中甲醇含量的增加,缸内压力逐渐增大,缸内压力峰值所在的曲轴转角位置基本不变;随着混合燃料中甲醇含量的增加,放热率曲线峰值减小,最高缸内温度呈下降趋势,NOX排放量降低,Soot排放量上升。     

生物质燃料二甲醚与化石燃料生命周期比较分析

利用生命周期评价(LCA)理论,对秸秆制备燃料二甲醚(DME)、柴油和汽油进行了生命周期能源、环境评价,并进行了综合指标比较。结果表明,二甲醚的生命周期能源消耗增加,石油消耗降低;生命周期全球变暖潜力(GWP)、光化学烟雾潜力(POCP)和气溶胶潜力(AQP)降低,酸化潜力(AP)增高。从平衡能源、环境影响方面考虑,生物质基二甲醚作为燃料推广是可行的。     

柴油机燃用柴油-二甲醚混合燃料的试验研究

在车用直喷式柴油机上进行了燃用柴油－二甲醚的试验研究。将燃料供给系统作了改动，增加了高压氮气瓶以消除气阻。对供油提前角、喷油压力、柴油－二甲醚比例等参数对柴油机供油及燃料 影响进行了研究。试验结果表明，燃用柴油－二甲醚混合燃料时，柴油机可在宽广的转速和负荷范围内稳定运行，最大爆发压力、压力升高率均低于原机，燃烧滞燃期缩短，预混合燃烧减少，NOx、CO及烟度排放均大大降低，HC排放在高负荷工况低于原机。     

生物炭与木质素混合成型及其燃烧特性研究

以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料,利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗,确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响,当优化成型工艺参数为成型压力6 k N、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验,研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明:燃烧主要分为4个阶段,着火温度为356.9℃,燃尽温度为553.3℃;燃料的挥发分燃烧是一级反应,固定碳燃烧是二级反应。     

燃料对火花塞工作的影响及其预防

火花塞易受燃料及燃料燃烧后产生的游离碳、残渣等的影响，而工作不良或不工作。燃料对火花塞工作的影响主要有以下几方面:1.四冲程汽油机用汽油作燃料，二冲程汽油机用汽油和机油的混合物作燃料。此时，由于燃料中混入了机油，燃料燃烧后会产生较多的杂质、悬浮物、有机焦质物     

柴油-米糠油生物柴油-甲、乙醇混合燃料特性实验

利用三元相图研究了柴油-米糠油生物柴油-乙醇混合燃料在不同温度和不同乙醇质量分数下的稳定性。选取不同配比的混合燃料对其燃料特性以及在发动机上燃用时燃烧和排放状况进行了研究,并与普通柴油进行了比较。研究表明随着温度降低,三相系统的稳定性降低;乙醇的含水率对系统稳定性有很大影响,含水率越大系统稳定性越差;混合燃料的燃料特性和普通柴油有一定差别,但总体上并不十分明显;随着混合燃料中乙醇含量增加,发动机输出功率降低,有效燃油消耗率增加,但与普通柴油相差并不大;CO、HC、NOx的排放量也随着乙醇含量增加而增加。掺入米糠油生物柴油可以明显改善柴油醇的燃料特性以及燃烧和排放状况。     

柴油机燃用二甲醚喷射与燃烧的试验研究

研究了2135型柴油机燃用二甲醚日寸的喷射与燃烧特性。测试了嘴端油管压力、针阀升程、缸内压力、氮氧化物排放等参数，计算了燃烧率和累计燃烧率。试验结果表明，该燃料的喷射与燃烧过程明显不同于柴油。二甲醚的油管压力升高率和压力峰值低，喷射滞后期及其负荷依赖性很大；相应地，其着火点迟后，着火点的负荷依赖性也很大；滞燃期短；缸内最高燃烧压力和压力升高率低；扩散燃烧快速。柴油机燃用二甲醚可大幅降低氮氧化物排放，并实现无烟、低噪声燃烧。     

温度对柴油和二甲醚喷射系统性能的影

针对普通油泵—油管—油嘴燃油系统,建立了喷射系统的数学模型。对不同温度下柴油和二甲醚喷射系统性能进行了数值模拟。研究表明：在相同温度下,二甲醚喷嘴压力的上升和下降速率、压力峰值都比柴油低,20℃时二甲醚较柴油下降51.1%,50℃时较柴油下降45.2%,喷射速度和累积喷油量均远低于柴油,针阀开启时刻较柴油明显延后;在最大速度点,20℃和50℃时二甲醚分别较柴油下降38.8%和36.8%。随着温度的升高,柴油和二甲醚的喷嘴压力、喷射速度下降,针阀开启时刻延迟,且柴油的索特平均直径明显减小。     

进气压力和EGR对柴油掺混PODEn燃烧的影响

对柴油掺混聚甲氧基二甲醚(PODEn)双燃料发动机的燃料特性进行了研究.探讨了进气压力和EGR对柴油掺混聚甲氧基二甲醚燃烧和排放的影响.结果表明:随着进气压力的提高,发动机燃烧相位提前,动力性和经济性明显提高,但NOX排放物随着进气压力的提高持续增加,Soot排放物呈现出先上升后下降的趋势.随着EGR率的提高,发动机燃...     

温度对柴油和二甲醚喷射系统性能的影响

针对普通油泵-油管-油嘴燃油系统,建立了喷射系统的数学模型.对不同温度下柴油和二甲醚喷射系统性能进行了数值模拟.研究表明:在相同温度下,二甲醚喷嘴压力的上升和下降速率、压力峰值都比柴油低,20℃时二甲醚较柴油下降51.1%,50℃时较柴油下降45.2%,喷射速度和累积喷油量均远低于柴油,针阀开启时刻较柴油明显延后;在最大速度点,20℃和50℃时二甲醚分别较柴油下降38.8%和36.8%.随着温度的升高,柴油和二甲醚的喷嘴压力、喷射速度下降,针阀开启时刻延迟,且柴油的索特平均直径明显减小.     

燃料组分和分子结构对NO_x生成的影响

生物柴油的主要组分含有不饱和双键,分子碳链较长,含氧量在10%左右,这些特殊的燃料组分和分子结构对NOx的形成有重要影响。为了探讨燃料组分和结构对NOx排放的影响规律,运用Chemkin软件中的闭式均相反应器模型,模拟了元素组成相同或相近、分子结构类似的若干组物质NOx的生成,考察了饱和程度、碳链长度、含氧量对NO,NO2生成和燃烧温度的影响。研究结果表明,双键数量越多,燃烧温度升高,NOx的生成速率越快,NOx的生成量越大;较长的碳链在一定程度上能抑制NOx的生成;较高的含氧量能促进燃烧温度的升高,导致NOx生成量增大。     

乙醇、乙二醇二甲醚与柴油混合燃料排放特性研究

提出了将乙二醇二甲醚作为乙醇柴油燃料的一种组成成分,利用乙二醇二甲醚好的发火性来改善乙醇柴油燃料差的发火性。试验表明乙二醇二甲醚与乙醇、柴油互溶,具有较好的稳定性。对三种比例混合燃料测试了柴油机在主要工况下的性能与排放特性,得出乙二醇二甲醚加入量以E20为最佳,此时,烟度降低了约80%,NOx略有增加,燃油消耗率略有下降。此外考察了随着十六烷值的变化对混合燃料的排放特性的影响,得出随着十六烷值的增加,NOx排放逐渐增加,对烟度和经济性存在一个最佳值。     

小型农用汽油机燃用沼气的技术措施

汽油机通常使用的动力燃料是汽油,但是汽油属于不可再生资源,现代社会对汽油的需求量较大,势必会造成汽油的紧缺。为此,在一些小型农用汽油机的使用上,用沼气这种再生资源代替汽油,可以有效的节约石油等不可再生资源的储备量。本文通过分析沼气的燃烧特性,对将沼气作为汽油机燃料应用到小型农用汽油机中提出一些技术措施。     

乙醇、汽油、柴油三种燃料制备混合燃料研究应用现状

介绍乙醇、汽油、柴油三种燃料互相混合作为代用燃料的研究现状,指出乙醇汽油已经基本作为比较成熟的产品推向市场,乙醇柴油还处于深化研究阶段,汽油柴油混合在HCCI燃烧领域试验性研究获得了成功,而乙醇汽油柴油共同配比作为混合燃料的研究还基本属于空白,需要更进一步的深入开展。     

燃料气体预热温度对微燃烧器性能影响的分析

燃料在直圆管形状的微尺度燃烧器中进行预热燃烧,对比不同预热温度下的燃烧器工作性能,检验强化预热对促进微燃烧稳定的效果。实验选择燃料混合气体流量为0.12、0.24、0.36L/min,预热温度分别为室温23℃和250、500℃。实验结果显示,在室温,燃料混合气体流量0.12L/min下,燃烧器可燃极限当量比为0.339~3.639。预热温度上升到250℃时,可燃极限当量比范围增大到0.317~4.304。 而预热温度500℃时,可燃极限当量比范围减小为0.453~1.706。在实验中测量燃烧器壁面温度,结合数值模拟研究内部燃烧过程。模拟结果显示,随预热温度上升,反应区域峰值温度上升。在流量0.24L/min,当量比为1,预热温度由室温上升至500℃时,峰值温度由1.890K上升至2.013K。实验结果证明适当预热可以提高反应温度,从而抑制热熄火。     

混合燃料在点燃式发动机上的应用研究

进行了混合油（由植物油，汽油，水，活性剂组成）在BJC－I－4型发动机上应用的试验研究，测定了发动机的转速，扭矩，点火提前角，燃料消耗量及排气温度，CO与HC排放等参数，试验结果表明，燃用混合油时发动机怠速排放明显低于燃烧汽油时的CO及HC排放,分别下降94．6％和41．1％，在发动机中等负荷运转时燃用混合油油耗上升，最大功率下降，经过点火时间调整后燃用混合油发动机外特性曲线比油耗低于汽油，节油效果明显，平均达到9．414％，但功率比燃烧汽油的平均下降8．149％。     

燃料气体预热温度对微燃烧器性能影响的分析

燃料在直圆管形状的微尺度燃烧器中进行预热燃烧,对比不同预热温度下的燃烧器工作性能,检验强化预热对促进微燃烧稳定的效果.实验选择燃料混合气体流量为0.12、0.24、0.36 L/min,预热温度分别为室温23℃和250、500℃.实验结果显示,在室温,燃料混合气体流量0.12 L/min下,燃烧器可燃极限当量比为0.339～3.639.预热温度上升到250℃时,可燃极限当量比范围增大到0.317～4.304.而预热温度500℃时,可燃极限当量比范围减小为0.453～1.706.在实验中测量燃烧器壁面温度,结合数值模拟研究内部燃烧过程.模拟结果显示,随预热温度上升,反应区域峰值温度上升.在流量0.24 L/min,当量比为1,预热温度由室温上升至500℃时,峰值温度由1 890 K上升至2 013 K.实验结果证明适当预热可以提高反应温度,从而抑制热熄火.