醇類-柴油混合燃料羰基化合物排放特性及生成機理的研究.pdf

1、針對醇類燃料羰基類化合物排放量較高的問題,本文開展了柴油機燃用醇類/柴油混合燃料羰基化合物的排放特性和生成機理的研究。利用衍生化法和高效液相色譜技術(shù)對羰基類化合物進行收集和分析;針對醇類/柴油混合燃料羰基化合物的排放特性和生成歷程進行了研究;建立了甲醇/柴油混合燃料噴霧過程和燃燒過程的多維模型,開展了相應(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,對醇類燃料燃

2、燒過程及發(fā)動機尾氣中羰基化合物的檢測技術(shù)進行了研究,建立了系統(tǒng)的采集、分析方法,為研究發(fā)動機燃燒過程中羰基化合物的演化歷程及排放特性奠定了基礎(chǔ)。
　　 2、通過測定負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)動機轉(zhuǎn)速及負荷對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)動機轉(zhuǎn)速及負荷對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)對發(fā)動機燃燒過程的影響和燃燒過程中羰基化合物(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,柴油機的燃燒始點提前,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,無明顯變化規(guī)律。
　　 4、開展了甲醇/柴油混合燃料以及純柴油噴霧和燃燒機理的理論研究和模擬計算,并與試驗結(jié)果進行對比。計算及實驗結(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