DTBP對生物柴油燃燒和排放的影響研究.pdf

1、生物柴油十六烷值對柴油機的燃燒過程、動力性、經(jīng)濟性、燃燒噪聲以及污染物排放具有重要影響。論文以不同二叔丁基過氧化物(DTBP)添加比率的生物柴油為研究對象,采用熱重分析、臺架試驗、示功圖和數(shù)值模擬的方法,探討了柴油機燃燒過程中間產(chǎn)物的變化趨勢,研究了十六烷值添加劑對生物柴油特性參數(shù)、燃燒過程和污染物排放的影響。
　　 為了研究十六烷值改進劑DTBP添加比率對生物柴油理化特性的影響,在生物柴油中添加0.25%、0.5%和0.75%

2、的DTBP。對不同樣品的閃點、低熱值和十六烷值進行計算,測量不同樣品的密度、粘度、冷濾點、揮發(fā)熱解特性和氧化燃燒特性。結果表明,隨著DTBP添加比的提高,樣品燃料的冷濾點沒有變化,密度和黏度有小幅度降低,閃點降低2℃～3℃;添加0.75%的DTBP,生物柴油的十六烷值由50.2提高到57.1,熱值由36.4MJ·kg-1降低到36.1MJ·kg-1;DTBP對生物柴油的揮發(fā)性的影響不大,但對氧化燃燒會起到促進作用,使其具有更好的可燃性。

3、
　　 通過YZ4DB3柴油機臺架試驗,采集缸內(nèi)壓力、扭矩、油耗和污染物排放數(shù)據(jù),研究柴油機燃用不同十六烷值生物柴油的燃燒過程、動力性、經(jīng)濟性和排放特性。在分析滯燃期經(jīng)驗公式和試驗數(shù)據(jù)的基礎上,擬合了柴油機燃用不同十六烷值生物柴油的滯燃期關系式。結果表明:DTBP添加比率越大,缸內(nèi)最高壓力下降越多,瞬時放熱率峰值降低越大。添加0.75%的DTBP,柴油機滯燃期縮短2℃A～3℃A,燃燒持續(xù)期縮短3℃A左右;隨著DTBP添加比率的提

4、高,柴油機的輸出功率小幅上升,燃油消耗率小幅降低。當添加比率為0.25%時,柴油機污染物排放降低幅度最大:標定轉(zhuǎn)速25%負荷時,HC排放降低42.1%,CO排放降低16.3×10-6,Nox排放降低48.5×10-6,碳煙排放幾乎不變。當DTBP添加比率超過0.25%時,隨著添加比率的提高,柴油機污染物排放升高。
　　 運用CHEMKIN軟件對生物柴油的燃燒過程和污染物排放進行了模擬。通過對缸內(nèi)壓力、缸內(nèi)溫度、中間產(chǎn)物和污染物生

5、成等進行計算,探討了DTBP添加比率和柴油機運轉(zhuǎn)參數(shù)對生物柴油燃燒和排放的影響。結果表明,隨著DTBP添加比率的提高,缸內(nèi)燃燒溫度上升,缸內(nèi)壓力下降,最高壓力對應曲軸轉(zhuǎn)角提前。最高燃燒溫度隨著進氣溫度、進氣壓力和壓縮比的升高而升高,最大燃燒壓力隨著進氣壓力和壓縮比的增大而升高。在-30℃A到-20℃A曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)DTBP幾乎完全分解。羰基自由基在2℃A～3℃A曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)大量生成,隨著反應的進行,羰基自由基與燃料分子發(fā)生反應,摩爾分