醇類-柴油混合燃料羰基化合物排放特性及生成機(jī)理的研究.pdf

1、針對(duì)醇類燃料羰基類化合物排放量較高的問(wèn)題,本文開(kāi)展了柴油機(jī)燃用醇類/柴油混合燃料羰基化合物的排放特性和生成機(jī)理的研究。利用衍生化法和高效液相色譜技術(shù)對(duì)羰基類化合物進(jìn)行收集和分析;針對(duì)醇類/柴油混合燃料羰基化合物的排放特性和生成歷程進(jìn)行了研究;建立了甲醇/柴油混合燃料噴霧過(guò)程和燃燒過(guò)程的多維模型,開(kāi)展了相應(yīng)的醛類化合物理論研究與分析,論文的研究成果和主要結(jié)論如下:
　　 1、以DNPH固體吸附和高效液相色譜技術(shù)為手段,對(duì)醇類燃料燃

2、燒過(guò)程及發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中羰基化合物的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究,建立了系統(tǒng)的采集、分析方法,為研究發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中羰基化合物的演化歷程及排放特性奠定了基礎(chǔ)。
　　 2、通過(guò)測(cè)定負(fù)荷特性上的羰基類污染物的排放量,研究了醇類摻燒比例、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷對(duì)羰基類污染物排放特性的影響規(guī)律。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不論燃用純柴油還是醇類/柴油混合燃料,羰基類污染物中甲醛和乙醛的含量最高,摻燒比例、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷對(duì)各種羰基類化合物排放影響較大。
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3、、研究了純柴油(M0)、兩種不同摻燒比例的甲醇/柴油混合燃料(M8、M13)、兩種不同乙醇摻燒比例的乙醇/柴油混合燃料(E10、E20)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響和燃燒過(guò)程中羰基化合物(醛、酮)的生成規(guī)律。研究結(jié)果表明,柴油機(jī)燃用醇類/柴油混合燃料后,缸內(nèi)最高溫度升高,最大爆發(fā)壓力提高;同時(shí),柴油機(jī)的燃燒始點(diǎn)提前,急燃期的缸內(nèi)壓力、缸內(nèi)溫度和放熱率升高速率加快。燃用醇類/柴油混合燃料,在任意曲軸轉(zhuǎn)角下甲醛和乙醛的含量最大,其次是丙烯醛、丙醛

4、、丁醛、環(huán)己酮、對(duì)甲基苯甲醛和己醛,這八種羰基化合物約占總羰基化合物的90％,其余醛、酮化合物生成量較小,無(wú)明顯變化規(guī)律。
　　 4、開(kāi)展了甲醇/柴油混合燃料以及純柴油噴霧和燃燒機(jī)理的理論研究和模擬計(jì)算,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,甲醇/柴油混合燃料有助于改善缸內(nèi)混合氣的混合,混合燃料的湍動(dòng)能明顯提高,混合燃料的平均燃燒溫度略高,有助于燃燒的迅速發(fā)展,提高燃燒效率,降低不完全燃燒化合物產(chǎn)物的生成。由于混合燃料的高氣