CNT及MoO3納米柴油的燃燒過程和排放特性研究.pdf

1、為適應更加嚴格的排放法規(guī)，對柴油機的有害排放物實現(xiàn)高效控制已成為緩解環(huán)境污染的一項重要議題。尋求合適的燃油添加劑改善柴油品質(zhì)，可在不改變發(fā)動機結構的前提下，實現(xiàn)燃油充分燃燒和降低有害排放的目的。納米粒子因其小尺寸和表面效應，具有良好的導熱性能，作為燃油添加劑，可促進燃油射流油束的霧化蒸發(fā)過程，提高柴油機燃燒效率并降低有害排放。為更好地理解納米燃油的作用機理，本文選用碳納米管(CNT)和納米氧化鉬(MoO3)，配制不同濃度的納米燃油，采用

2、熱重分析法研究納米燃油的氧化性能，并結合發(fā)動機臺架試驗研究納米柴油的燃燒和排放特性。主要研究內(nèi)容和結論如下：
　　(1)利用場發(fā)射掃描電子電鏡(SEM)研究CNT和納米MoO3的微觀形貌。SEM圖像顯示CNT呈管狀結構，平均粒徑約為40nm；MoO3呈層狀結構，平均粒徑約為80nm。
　　(2)采用合適的物理化學分散方式，分別制備含CNT和MoO3濃度為50mg/L和100mg/L的納米燃油。根據(jù)不同試驗用途，將以十四烷(C

3、14)和純柴油為介質(zhì)的納米燃油分別記為C50CNT、C100CNT、C50Mo、C100Mo和D50CNT、D100CNT、D50Mo、D100Mo。
　　(3)進行納米燃油C50CNT、C100CNT、C50Mo和C100Mo的熱重試驗，研究納米燃油的氧化過程。比較不同失重率對應的溫度、反應時間和平均失重速率等參數(shù)，對納米燃油的氧化特性進行評價。由于納米粒子的小尺寸和表面效應，加之CNT出色的導熱能力及MoO3良好的催化功能，使

4、納米燃油氧化速率加快。試驗結果表明，與C14相比，納米燃油的TG和DTG曲線均向低溫區(qū)偏移，并且隨著CNT和MoO3濃度增加，這種趨勢愈加明顯。相同條件下，CNT對C14的氧化促進作用好于納米MoO3。
　　(4)研究柴油機燃用D50CNT、D100CNT、D50Mo和D100Mo的燃燒過程和排放特性。由于納米粒子強化了射流油束的霧化及蒸發(fā)過程，CNT出色的導熱能力及MoO3良好的催化功能，使燃油著火提前，燃燒速率加快。標定工況下