生物柴油—柴油混合燃料在柴油機(jī)上的燃燒與排放的數(shù)值模擬.pdf

1、節(jié)能與環(huán)保已成為當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)行業(yè)研究的兩個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。隨著石化能源的日益枯竭,尋找清潔、高效的柴油機(jī)替代燃料已成為柴油機(jī)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)在不斷的探索和研究開(kāi)發(fā)替代燃料,研究替代燃料的目的,不僅是為了降低排氣污染,而且也是為了節(jié)省和開(kāi)發(fā)新能源,緩解內(nèi)燃機(jī)對(duì)石化燃料的依賴(lài)。目前主要的替代燃料是二甲醚、天然氣、液化石油氣和生物柴油等,其中生物柴油是一種清潔可再生的生物質(zhì)能源,是一種優(yōu)良的替代燃料。
　　 本文以YZ4102QF柴

2、油機(jī)為研究樣機(jī),利用數(shù)值模擬的方法,研究了發(fā)動(dòng)機(jī)摻燒不同比例生物柴油對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放特性的影響。利用AVL-FIRE2008軟件對(duì)YZ4102QF柴油機(jī)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,建立缸內(nèi)燃燒模型。分別模擬柴油機(jī)在燃燒B0、B10、B20、B50四種燃油在固定的轉(zhuǎn)速不同負(fù)荷率的情況下的燃燒和排放特性。分析了缸內(nèi)壓力、放熱率的變化規(guī)律及燃油經(jīng)濟(jì)性和NO和Soot的排放特性。模擬分析結(jié)果表明:摻燒生物柴油后,缸內(nèi)壓力峰值略有下降;放熱率峰值下降,相

3、位也提前;指示燃油消耗率略高于純柴油,而且隨著負(fù)荷的增大,各種燃料的指示燃油消耗率的差距逐漸減小:Nox排放增加,而Soot的排放隨著生物柴油添加比例的增加而逐漸降低。
　　 由于生物柴油是含氧燃料,所以柴油機(jī)燃用生物柴油會(huì)導(dǎo)致Nox排放增加。為了降低Nox的排放,本文引入EGR率模擬分析其對(duì)生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒和排放的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)EGR率,模擬分析了不同EGR率對(duì)燃用B20燃油的發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)壓力、指示燃油消耗率、Nox和碳煙