短鏈脂肪酸甲酯著火特性的試驗(yàn)與仿真研究.pdf

1、生物柴油和乙醇均為可再生車用替代燃料，且這兩種燃料的混合物能夠解決柴油機(jī)NOx和碳煙排放此消彼長的問題，本文在一臺快速壓縮機(jī)上對生物柴油模型燃料與醇類的混合物的基礎(chǔ)著火特性進(jìn)行研究。生物柴油有不同的脂肪酸甲酯類燃料組成，由于制備均值氣相混合物的考慮，本文選取了不同的短鏈脂肪酸甲酯與乙醇的混合燃料作為研究對象，總結(jié)了脂肪酸甲酯和乙醇的相互作用，了解不同碳鏈長度脂肪酸甲酯的影響因素。
　?。?）對戊酸甲酯的試驗(yàn)及模擬研究發(fā)現(xiàn)，戊酸甲酯

2、燃料呈現(xiàn)不同的著火延遲變化趨勢。在高稀釋條件下，戊酸甲酯呈現(xiàn)低溫反應(yīng)現(xiàn)象，著火延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低；在低稀釋條件下，戊酸甲酯在上止點(diǎn)溫度低于850 K時，著火延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低，在850 K~1250 K溫度內(nèi)，戊酸甲酯出現(xiàn)NTC現(xiàn)象。根據(jù)路徑分析可知，戊酸甲酯首先在OH基團(tuán)和HO2基團(tuán)的作用下進(jìn)行脫氫反應(yīng)，生成MPExj，隨后MPExj相互之間進(jìn)行同分異構(gòu)化反應(yīng)；同時，MPExj也通過與O2進(jìn)行加成MPExoo，

3、或者碳鏈開始發(fā)生斷裂生成MPxd，MB3d和ME2j，進(jìn)而生成各種烯烴產(chǎn)物，最終完全氧化。根據(jù)敏感性分析可知，促進(jìn)戊酸甲酯著火的主要反應(yīng)是生成 OH基團(tuán)的反應(yīng)及戊酸甲酯的主要分解路徑；抑制著火的主要反應(yīng)是2號位逆反應(yīng)，以及與生成OH基團(tuán)產(chǎn)生競爭的反應(yīng)。
　　（2）對庚酸甲酯燃料在快速壓縮機(jī)中進(jìn)行純物質(zhì)壓縮著火試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，庚酸甲酯在快速壓縮機(jī)上能獲得更寬的上止點(diǎn)溫度范圍，庚酸甲酯在高稀釋條件下壓縮燃燒的著火延遲變化與戊酸甲酯相同，著火

4、延遲隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低，曲線變化趨勢相較于戊酸甲酯較為平緩，且并未出現(xiàn) NTC現(xiàn)象。庚酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲在上止點(diǎn)溫度較低時隨著乙醇燃料的添加而增加；隨著上止點(diǎn)溫度的升高，不同乙醇添加比例的混合燃料的著火延遲逐漸趨于一致。庚酸甲酯/乙醇混合燃料的著火延遲隨著當(dāng)量比的減少而增加。
　?。?）辛酸甲酯燃料在快速壓縮機(jī)中進(jìn)行純物質(zhì)壓縮著火試驗(yàn)時，辛酸甲酯的著火延遲在上止點(diǎn)溫度高于750 K時隨著上止點(diǎn)溫度的升高而降低；