2,5-二甲基呋喃-柴油混合燃料的燃燒及排放性能試驗研究.pdf

1、25二甲基呋喃二甲基呋喃柴油混合燃料的燃燒及排柴油混合燃料的燃燒及排放性能試驗研究放性能試驗研究Experimentalstudyoftheeffectsof25dimethylfuranadditiononcombustionemissionsinadieselengine學科專業(yè)：動力機械及工程研究生：徐佳指導教師：堯命發(fā)研究員天津大學機械工程學院二零一二年十二月摘要面對化石燃料的不斷消耗以及由此帶來的溫室效應問題，人們開始日益重視

2、具有可再生以及碳中性等特點的生物質替代燃料。25二甲基呋喃（DMF）作為新型生物質燃料具有廣泛的原料來源和適于發(fā)動機應用的理化特性，是一種極具潛力的內燃機替代燃料。DMF具有低十六烷值、含氧、低沸點等理化特性，理論上有助于改善柴油機低溫燃燒的燃燒特性和排放性能，但目前DMF在柴油機上的研究還鮮有報道。本研究在一臺電控高壓共軌柴油機上進行。首先在中高比例EGR低溫燃燒條件下，對柴油摻混不同比例DMF燃料對發(fā)動機的燃燒、性能、常規(guī)及非常規(guī)排

3、放進行了研究。結果表明：隨著DMF摻混比例提高，混合燃料燃燒放熱速率增大，缸內最大爆發(fā)壓力以及最大壓升率增大。在相同的燃燒相位下研究表明，DMF的加入使指示熱效率在低EGR率時略有降低，而在大EGR率時略有升高；DMF比例的增大使NOx排放中的NO2比例增大，使THC排放中CH4比例減小，HCHO比例增大。對于40%比例DMF燃料，其在SootBump區(qū)內的碳煙排放幾乎為零；適當推遲CA50放熱時刻可有效降低最大壓升率和NOx排放，同時

4、能保證超低的碳煙排放以及較理想的熱效率，但THC和CO排放將增大。本文通過設計幾種摻混燃料進行對比，分析了DMF的十六烷值、含氧特性、揮發(fā)性和粘度等燃料理化特性在不同EGR率下對柴油機燃燒與排放特性的影響。結果表明：DMF的十六烷值是影響燃燒特性最主要的因素；隨著EGR率的增大，DMF對碳煙排放的降低作用越明顯，特別是對SootBump區(qū)的碳煙降低顯著。在本試驗工況下，DMF比例為20%時，DMF降低碳煙最主要原因是由于燃料的低十六烷值