DTBP對(duì)生物柴油燃燒和排放的影響研究.pdf

1、生物柴油十六烷值對(duì)柴油機(jī)的燃燒過程、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、燃燒噪聲以及污染物排放具有重要影響。論文以不同二叔丁基過氧化物(DTBP)添加比率的生物柴油為研究對(duì)象,采用熱重分析、臺(tái)架試驗(yàn)、示功圖和數(shù)值模擬的方法,探討了柴油機(jī)燃燒過程中間產(chǎn)物的變化趨勢(shì),研究了十六烷值添加劑對(duì)生物柴油特性參數(shù)、燃燒過程和污染物排放的影響。
　　 為了研究十六烷值改進(jìn)劑DTBP添加比率對(duì)生物柴油理化特性的影響,在生物柴油中添加0.25%、0.5%和0.75%

2、的DTBP。對(duì)不同樣品的閃點(diǎn)、低熱值和十六烷值進(jìn)行計(jì)算,測(cè)量不同樣品的密度、粘度、冷濾點(diǎn)、揮發(fā)熱解特性和氧化燃燒特性。結(jié)果表明,隨著DTBP添加比的提高,樣品燃料的冷濾點(diǎn)沒有變化,密度和黏度有小幅度降低,閃點(diǎn)降低2℃～3℃;添加0.75%的DTBP,生物柴油的十六烷值由50.2提高到57.1,熱值由36.4MJ·kg-1降低到36.1MJ·kg-1;DTBP對(duì)生物柴油的揮發(fā)性的影響不大,但對(duì)氧化燃燒會(huì)起到促進(jìn)作用,使其具有更好的可燃性。

3、
　　 通過YZ4DB3柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn),采集缸內(nèi)壓力、扭矩、油耗和污染物排放數(shù)據(jù),研究柴油機(jī)燃用不同十六烷值生物柴油的燃燒過程、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性。在分析滯燃期經(jīng)驗(yàn)公式和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,擬合了柴油機(jī)燃用不同十六烷值生物柴油的滯燃期關(guān)系式。結(jié)果表明:DTBP添加比率越大,缸內(nèi)最高壓力下降越多,瞬時(shí)放熱率峰值降低越大。添加0.75%的DTBP,柴油機(jī)滯燃期縮短2℃A～3℃A,燃燒持續(xù)期縮短3℃A左右;隨著DTBP添加比率的提

4、高,柴油機(jī)的輸出功率小幅上升,燃油消耗率小幅降低。當(dāng)添加比率為0.25%時(shí),柴油機(jī)污染物排放降低幅度最大:標(biāo)定轉(zhuǎn)速25%負(fù)荷時(shí),HC排放降低42.1%,CO排放降低16.3×10-6,Nox排放降低48.5×10-6,碳煙排放幾乎不變。當(dāng)DTBP添加比率超過0.25%時(shí),隨著添加比率的提高,柴油機(jī)污染物排放升高。
　　 運(yùn)用CHEMKIN軟件對(duì)生物柴油的燃燒過程和污染物排放進(jìn)行了模擬。通過對(duì)缸內(nèi)壓力、缸內(nèi)溫度、中間產(chǎn)物和污染物生

5、成等進(jìn)行計(jì)算,探討了DTBP添加比率和柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)生物柴油燃燒和排放的影響。結(jié)果表明,隨著DTBP添加比率的提高,缸內(nèi)燃燒溫度上升,缸內(nèi)壓力下降,最高壓力對(duì)應(yīng)曲軸轉(zhuǎn)角提前。最高燃燒溫度隨著進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力和壓縮比的升高而升高,最大燃燒壓力隨著進(jìn)氣壓力和壓縮比的增大而升高。在-30℃A到-20℃A曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)DTBP幾乎完全分解。羰基自由基在2℃A～3℃A曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)大量生成,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,羰基自由基與燃料分子發(fā)生反應(yīng),摩爾分