生物柴油燃燒數(shù)值模擬及其在JX493柴油機(jī)上的應(yīng)用研究.pdf

1、生物柴油是清潔的可再生能源，它的應(yīng)用不僅能緩解日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)，同時(shí)其燃燒產(chǎn)物中很多排放物的指標(biāo)都要優(yōu)于柴油。生物柴油與柴油在很多方面的性質(zhì)都接近，可以直接將其應(yīng)用在柴油機(jī)上，但其分子量和粘度的差別，使得燃料的噴霧效果變差，貫穿距離增加，這對(duì)燃燒有重要的影響。同時(shí)，生物柴油屬于含氧燃料，其分子中的氧能改善燃燒，使得碳煙的排放量有所減少，但很多研究也發(fā)現(xiàn)加入生物柴油后，NO排放有所增加。
　　 本文通過(guò)模擬和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)JX49

2、3柴油機(jī)摻燒20％生物柴油的燃燒和排放特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)部分選用了柴油和B20作為對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明生物柴油的加入使得氣缸壓力的最大值有所增加，對(duì)應(yīng)的相位有所提前，這主要是由于生物柴油中所含的氧改善了燃料的局部缺氧，而生物柴油較短的滯燃期和由于自身不易壓縮性帶來(lái)的噴油提前都使得燃燒有前移的趨勢(shì)。
　　 模擬部分分別選用了零維模擬軟件CHEMKIN對(duì)生物柴油不同替代機(jī)理的滯燃期和氧化路徑進(jìn)行了分析;運(yùn)用多維模擬軟件FIRE對(duì)JX

3、493柴油機(jī)燃用柴油和B20的噴霧和排放進(jìn)行了對(duì)比，并分析了噴油時(shí)刻對(duì)排放的影響;利用FIRE和簡(jiǎn)化的丁酸甲酯機(jī)理進(jìn)行了耦合化學(xué)機(jī)理的多維模擬計(jì)算，探討了化學(xué)反應(yīng)速率和湍流混合對(duì)生物柴油燃燒數(shù)值模擬的影響。得出，生物柴油的加入使得混合燃料的貫穿距離相比柴油更長(zhǎng)，在噴油的初期燃料液滴直徑更大?；旌先剂系腘O排放明顯增加，通過(guò)減小1deg的噴油提前角，可以同時(shí)降低NO和碳煙排放。利用簡(jiǎn)化的丁酸甲酯機(jī)理ERC-mb，可以在保證結(jié)果準(zhǔn)確性的情況