柴油機(jī)微粒排放機(jī)理及控制研究【開(kāi)題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告</b></p><p><b>　　輪機(jī)工程</b></p><p>　　柴油機(jī)微粒排放機(jī)理及控制研究</p><p>　　一、選題的背景與意義</p><p>　　柴油機(jī)具有低油耗、高熱效率、低排放等特點(diǎn)，有著良好的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。我國(guó)柴油機(jī)的普遍水

2、平還很低，除廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力外，還逐漸成為車用動(dòng)力的首選。柴油機(jī)排放的廢氣中的有害成分主要有：CO，NOx，HC，SO2，PM（主要是碳煙，還包括油霧、金屬顆粒）等。與同功率的汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的HC和CO排放量比汽油機(jī)少的多，NOx排放量幾乎差不多，只是柴油機(jī)廢氣中的PM含量多一些。</p><p>　　柴油機(jī)的排放按其物理形態(tài)可分為氣態(tài)排放物和微粒（PM）排放物兩大類，其中“微粒”指除純水以外單個(gè)顆粒直徑大

3、于0.02μm的任何固態(tài)或液態(tài)微顆?；騺單㈩w粒。PM中直徑為0.1~0.5μm的微粒對(duì)人體危害最大，而柴油機(jī)排放顆粒分布峰值通常在0.1μm左右。且柴油機(jī)的微粒排放量比汽油機(jī)的排放高出約30~50倍。因此對(duì)柴油機(jī)微粒排放控制進(jìn)行研究具有實(shí)際意義。</p><p>　　研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：</p><p>　　明確微粒排放物組成及生成機(jī)理及微粒生成的影響因素。</p>

4、;<p>　　影響微粒的因素主要分為兩大類：燃油品質(zhì)和結(jié)構(gòu)因素</p><p>　　PM除了燃油燃燒生成外，機(jī)油產(chǎn)生的PM也占相當(dāng)部分。PM可分為可溶性有機(jī)物（SOF）和不可溶有機(jī)物（IOF）兩部分，兩者所占的比例大約為39%和61%。</p><p>　　燃料在燃燒室內(nèi)燃燒時(shí)，由于燃燒不均勻，一部分燃料不完全燃燒，在高溫下分解或氧化裂解形成碳煙核心，碳煙核心經(jīng)歷表面增加和凝

5、集兩個(gè)過(guò)程，形成基本碳煙粒子，基本碳煙再以聚集的方式形成鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈狀結(jié)構(gòu)的表面積非常大，具有類似活性碳的作用，能夠吸附來(lái)自燃油和機(jī)油中的未燃碳?xì)湮镔|(zhì)。這些物質(zhì)的主要成因是：燃燒室內(nèi)火焰熄滅；在缸壁處火焰熄滅液態(tài)燃料直接與冷缸壁接觸；燃料和機(jī)油的泄漏等。短鏈的碳?xì)浠衔镉捎诜悬c(diǎn)低而以氣態(tài)的形式排出，由C14—C40構(gòu)成的長(zhǎng)鏈高分子碳?xì)浠衔锞哂休^高的沸點(diǎn)，在排氣管中冷卻，凝結(jié)形成液體，這些液體中的大部分被具有較大表面積的碳粒吸附。<

6、;/p><p>　　2．PM排放控制的各種技術(shù)原理、</p><p><b>　　2.1.微粒捕集器</b></p><p>　　2.1.1 對(duì)于合適的材料選擇和合理的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究</p><p>　　2.1.2微粒捕集器的再生</p><p>　　2.1.3微粒捕集器與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配</p>

7、;<p>　　2.1.4微粒捕集器的模型研究</p><p><b>　　2.2氧化催化器</b></p><p>　　2.2.1氧化催化器的工作原理（主要是催化劑降低廢氣中碳?xì)浠衔?、一氧化碳和微粒中的可溶有機(jī)組分的化學(xué)反應(yīng)活化能，使這些物質(zhì)能與廢氣中的氧氣在較低的溫度下發(fā)生氧化反應(yīng)）</p><p>　　2.2.2氧化催化器的

8、結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2.3氧化催化器的影響效果及因素（發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況、發(fā)動(dòng)機(jī)的特性、排氣溫度、廢氣流速等）</p><p>　　三、研究的方法與技術(shù)路線：</p><p>　　1. 查找國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外在柴油機(jī)PM排放及控制的相關(guān)技術(shù)</p><p>　　2. 對(duì)微粒排放的影響因素和機(jī)內(nèi)控制進(jìn)行研究</p&

9、gt;<p>　　3. 對(duì)微粒排放的機(jī)外控制進(jìn)行研究</p><p>　　4. 比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出個(gè)人觀點(diǎn)，從而討論出對(duì)PM排放控制有效的方法。</p><p><b>　　三、計(jì)劃進(jìn)度：</b></p><p>　　2009.12.10——2011.01.20 收集相關(guān)論文資料、查閱文獻(xiàn)、研讀有關(guān)研究成果報(bào)告<

10、;/p><p>　　2011.01.20——2011.03.15 對(duì)比分析各種柴油機(jī)微粒排放控制技術(shù)的原理、方法、優(yōu)缺點(diǎn)（存在問(wèn)題）、適用機(jī)型</p><p>　　2011.03.15——2011.03.25 撰寫論文初稿</p><p>　　2011.03.25——2011.04.05 修改論文，準(zhǔn)備答辯</p><p><b&g

11、t;　　四、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1]. 姚春德，程傳輝，張鎮(zhèn)順，黃鈺，柴油/甲醇組合燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的微粒排放特性[J]，內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)，2008年4期</p><p>　　[2]. 宮寶利，王志偉，蔣習(xí)軍，王坤，杜寶成，采樣方式隊(duì)柴油機(jī)微粒排放測(cè)量的影響分析[J]， 試驗(yàn) 測(cè)驗(yàn) 2007年11月19日</p><p>　　[3]. 何國(guó)

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