二甲醚-柴油混合燃料發(fā)動機燃燒與排放特性研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴峻,汽車代用燃料和新型發(fā)動機的研究越來越受到重視。含氧清潔燃料二甲醚以其廣泛的來源、優(yōu)越的燃燒經(jīng)濟性和排放性能,被認為是解決中國能源安全與環(huán)境保護的重要石油替代燃料。
　　在廣泛研讀國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,本文首先對二甲醚發(fā)動機的研究歷史和現(xiàn)狀、存在的問題及發(fā)展的趨勢進行了綜述,針對二甲醚潤滑性能太差,對供油系統(tǒng)偶件磨損比較厲害的缺點,提出了在二甲醚中摻混低比例的柴油進行燃燒的技術(shù)方案。以ZS195直噴式

2、柴油機為原型機,建立了二甲醚/柴油混合燃料發(fā)動機燃燒與排放特性測試臺架,除對實驗的一般測試設(shè)備及測試方法進行簡要介紹外,重點闡述了二甲醚/柴油混合燃料發(fā)動機非常規(guī)污染物的檢測方法,包括氣相色譜法和傅立葉紅外光譜分析法。
　　對二甲醚摻混三種不同比例的柴油以及純柴油進行了臺架實驗。測量了不同柴油摻混比例的缸內(nèi)壓力及放熱率,油耗率、噪聲,排氣中的常規(guī)排放物CO、CO2、HC與NOx,以及非常規(guī)排放物甲醛,甲酸與甲酸甲酯的濃度。為進一步

3、深入的理論研究提供了大量的實驗數(shù)據(jù)。
　　探討了二甲醚以及柴油燃燒模型的發(fā)展,并對非常規(guī)排放物的生成機理進行了分析,針對多維數(shù)值模擬目前仍受限于計算機運算能力的實際情況,建立了一個適用于二甲醚和柴油混合燃燒的包含49種組分、125步基元反應(yīng)的簡化反應(yīng)動力學(xué)模型,計算結(jié)果表明,該模型能夠在較寬的運行范圍內(nèi)有效模擬發(fā)動機的工作過程,較好地預(yù)測甲醛、甲酸和甲酸甲酯等重要產(chǎn)物的變化歷程。
　　利用計算流體力學(xué)軟件建立了實驗發(fā)動機的二