甲醇-生物柴油F-T柴油多元混合燃料對(duì)柴油機(jī)性能的影響研究.pdf

1、面對(duì)日益枯竭的能源以及越來(lái)越苛刻的排放法規(guī)，除了優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)新型節(jié)能減排技術(shù)以外，尋找到傳統(tǒng)石化燃料的理想替代燃料也是一項(xiàng)合理可行的解決措施。本課題選用F-T柴油、甲醇兩種煤基燃料作為基礎(chǔ)燃料，并結(jié)合生物柴油作為輔助燃料，調(diào)和配制成甲醇/生物柴油/F-T柴油多元混合燃料（簡(jiǎn)稱(chēng)MBFT混合燃料），充分實(shí)現(xiàn)三種燃料的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
　　由于醇類(lèi)與烴類(lèi)不互溶，本文首先通過(guò)一系列的穩(wěn)定性試驗(yàn)，確定以助溶效果最好的正癸醇作為MB

2、FT混合燃料的助溶劑，并配制成甲醇比例分別為0、5％、10％、15％的混合燃料，分別記作M0、M5、M10和M15。隨后，本文通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)分析了不同MBFT混合燃料在柴油機(jī)上的性能差異，重點(diǎn)研究了甲醇比例和負(fù)荷工況對(duì)MBFT燃料性能的影響機(jī)理。
　　1) MBFT混合燃料中的甲醇比例將對(duì)燃料的理化特性產(chǎn)生直接影響。當(dāng)混合燃料中甲醇比例增加時(shí)，燃料的密度和含氧量等參數(shù)值增大，而燃料的低熱值、表面張力以及十六烷值等參數(shù)值有所降低。

3、r>　　2)由于燃料的理化性質(zhì)決定了其燃燒性能，因此燃用不同MBFT混合燃料時(shí)柴油機(jī)的燃燒特性參數(shù)均發(fā)生改變。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著混合燃料中甲醇比例的增加，燃燒過(guò)程中的滯燃期延長(zhǎng)，導(dǎo)致放熱率峰值增大且延后出現(xiàn)，因此壓力升高率也隨著甲醇比例的增加而增大，進(jìn)而產(chǎn)生更大的缸內(nèi)壓力峰值，但對(duì)其燃燒時(shí)的壓力振蕩的分析表明，添加適當(dāng)比例的甲醇可以降低燃燒壓力振蕩。柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷的增加，可以縮短燃燒過(guò)程中的滯燃期和速燃期，使放熱率和壓力升高率的峰值增加

4、且相位提前，產(chǎn)生更大的缸內(nèi)壓力，并加劇了燃燒壓力振蕩。
　　3)燃料組分以及燃燒過(guò)程的變化，決定了柴油機(jī)在動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性以及排放特性方面存在的差異。試驗(yàn)結(jié)果表明，低比例甲醇可以小幅提升柴油機(jī)動(dòng)力性和有效熱效率，但甲醇比例的進(jìn)一步增加會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力性和有效熱效率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。甲醇可以顯著改善柴油機(jī)的碳煙顆粒和NOx排放，雖然會(huì)使柴油機(jī)產(chǎn)生更多的不完全氧化產(chǎn)物，但可通過(guò)適當(dāng)增加柴油機(jī)負(fù)荷有效降低其排放量。
　　4)用戶(hù)對(duì)柴油機(jī)的振動(dòng)問(wèn)題

5、日益重視，本文研究了MBFT混合燃料的振動(dòng)特性，嘗試通過(guò)燃料設(shè)計(jì)的手段實(shí)現(xiàn)降低柴油機(jī)的振動(dòng)水平。本文對(duì)采集到的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)小波函數(shù)進(jìn)行降噪處理，降噪后的結(jié)果表明小波降噪的方法可以較好地實(shí)現(xiàn)消除噪聲成分、保留了缸蓋振動(dòng)的有效信號(hào)。信號(hào)的時(shí)域分析結(jié)果表明，甲醇比例增加后，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)振動(dòng)信號(hào)的平均能量升高，但對(duì)柴油機(jī)的機(jī)械沖擊減弱。
　　通過(guò)以上試驗(yàn)與分析表明，MBFT混合燃料具有柔性可調(diào)的特點(diǎn)，即可以通過(guò)改變?nèi)剂现屑状嫉冉M分的比例，