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《清华大学》 2010年
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甲醇汽油混合燃料发动机燃烧与排放特性研究

张凡  
【摘要】:由于我国“贫油、少气、富煤”,开发煤基甲醇燃料并推广应用于汽车以替代汽油是缓解中国能源供应安全一个现实可行的选择,已成为我国新能源汽车科技攻关的热点之一。现阶段尚存在非常规排放、冷起动性能等关键问题需要进行深入的研究。 本文使用不同比例的甲醇汽油燃料进行了发动机台架试验,全面考察了燃料中甲醇含量和发动机负荷对发动机动力性、燃油经济性、燃烧特性、常规排放、非常规排放等方面的影响。使用汽油和M15甲醇汽油进行了催化剂性能评价和快速老化试验,发现在常规三效和甲醇专用催化剂上,甲醇在空燃比稀区、甲醛在全空燃比范围内转化效率都高;甲醛起燃温度低于其他成分。相比于发动机燃用汽油,使用M15甲醇汽油时催化剂老化后的起燃温度略高,高效窗口宽度略小,但是差别都不大,说明使用M15对于催化剂的耐久性能影响不大。使用不同比例的甲醇汽油燃料在发动机台架和整车转鼓试验台上进行了冷起动试验,发现随着燃料中甲醇比例的增大,冷起动过程中甲醇和甲醛的累计排放量均增多,而其他HC成分(主要是烷烃)则减少,因此THC累计排放量也趋于减少。低温下的甲醇和甲醛累计排放量高于常温。但常规三效催化剂起燃后就能很好地解决非常规排放问题。 为了对甲醇汽油发动机燃烧和排放性能进行模拟和预测,本研究构建了一个甲醇氧化反应详细动力学模型,并使用国外文献中的激波管和流动反应器实验数据进行了验证。在此基础上加入汽油表征燃料的氧化反应动力学模型,构建了一个甲醇汽油氧化反应动力学模型,并使用国外文献中的射流混合反应器实验数据进行了验证。采用Fractal燃烧模型与甲醇汽油氧化反应详细动力学模型的耦合计算,构建了一个火花点火甲醇汽油发动机工作过程的数值模型。利用上述模型对发动机使用不同甲醇汽油燃料时的甲醛排放进行了模拟计算,并计算了采用M30甲醇汽油时的甲醛排放随发动机负荷变化的曲线,模拟结果与试验数据吻合良好,还对采用不同高比例甲醇汽油时的甲醛排放进行了预测。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK407.9

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曾科;小型汽油机燃用甲醇汽油混合燃料的性能研究[D];北京林业大学;2012年
【参考文献】
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1 张红光,潘奎润,王焱,韩宇石,李智慧;车用492M甲醇发动机的试验研究[J];北京工业大学学报;2005年05期
2 葛蕴珊;尤可为;王军方;姜磊;韩秀坤;高力平;王向东;宋玉祥;;甲醇燃料汽车的排放特性研究[J];北京理工大学学报;2008年04期
3 王幸宜,万颖,卢冠忠;镧对钯催化剂上甲醇深度氧化反应性能的影响[J];催化学报;2000年06期
4 朱兵,汪仁;甲醇燃料车尾气净化催化剂的研究Ⅰ.氧含量对钯催化剂上甲醇低温深度氧化性能的影响[J];催化学报;1997年05期
5 朱兵,汪仁;甲醇燃料车尾气净化催化剂的研究Ⅱ.甲醇深度氧化用银催化剂上吸附物种的原位红外研究[J];催化学报;1997年06期
6 任继文,吴建全,李建新,张然治;发展我国车用甲醇发动机的实践与思考[J];车用发动机;2003年03期
7 司利增;刘生全;马志义;朱清江;;电控汽油机燃用高比例甲醇汽油的改造[J];车用发动机;2007年04期
8 宫长明;王舒;刘家郡;邓宝清;于晓璐;;基于循环控制的点燃式LPG—甲醇发动机冷起动性能研究[J];车用发动机;2008年01期
9 姚英;林灵;魏远文;;甲醇汽油混合燃料的甲醛排放试验研究[J];车用发动机;2008年02期
10 许世海;刘晓;秦敏;;甲醇汽油的蒸发性与气阻倾向研究[J];车用发动机;2008年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 华洪基;甲醇汽油的研制与应用[D];西南石油学院;2003年
2 刘志锋;醇类替代燃料汽车可行性分析[D];吉林大学;2004年
3 朱清江;甲醇汽油使用性能与技术研究[D];长安大学;2006年
4 周芳芳;465Q甲醇发动机的性能与排放研究[D];太原理工大学;2007年
5 曹国忠;甲醇汽油及其应用性能研究[D];重庆大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 边文范;王艳芹;张昌爱;田叶;曹德宾;李国生;姚利;袁长波;;气相色谱测定沼气成分的优化方法研究[J];山东农业科学;2011年04期
2 任立鹏;;甲醇发展现状及方向[J];安徽化工;2008年01期
3 张满中;;苯绕蒽酮的高效液相色谱分析[J];安徽化工;2009年04期
4 罗乐;聂容春;徐初阳;王允雨;申秀梅;;国内外甲醇合成工艺评述[J];安徽化工;2010年S1期
5 王龙根;蔬菜中6种菊酯农药残留的检测[J];安徽农业科学;2004年01期
6 雷黎立;常国斌;王克华;王存波;陈国宏;;安卡鸡肌肉脂肪酸组分的气相色谱-质谱联合分析[J];安徽农业科学;2009年13期
7 彭梅;高同春;段劲生;孙明娜;王梅;高智谋;;氟草烟残留分析方法研究进展[J];安徽农业科学;2009年13期
8 刘洋;胡军;李海民;范坚强;洪祖灿;;乌龙茶香气成分研究进展[J];安徽农业科学;2009年33期
9 冯慧,许雁萍,梅利华,赵志德,张永峰,张燕,罗洁;双波长检测定性技术检验食品中添加剂的应用研究[J];安徽预防医学杂志;2005年04期
10 冯慧;谢继安;梅利华;;高效液相色谱快速测定辣椒粉中苏丹红Ⅰ号的应用研究[J];安徽预防医学杂志;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;宗洪锋;;节流器类型对空气静压导轨静特性的影响分析[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 高洁;孙鹤旭;董砚;何林;;开关磁阻电机RBF神经网络滑模控制器的设计与转矩脉动优化的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
3 蔡銮;徐栋;;钢筋混凝土双向偏心受力截面非线性分析[A];第十一届后张预应力学术交流会论文集[C];2011年
4 徐宏;张瑚;;DVR逆变单元补偿方法分析与研究[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
5 李玉株;肖江;黄丽燕;刘君;;基于TDC-GP2的激光测距系统设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
6 李云清;刘宾;李天蕾;;用三维CFD研究柴油机喷雾内部温度分布[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
7 王宝林;邓帮林;李军成;许胜利;冯仁华;;轿车用直喷柴油机缸内工作过程CFD分析[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
8 黄诚;卢丽明;刘国平;;内标法和外标法测定血液中乙醇含量的比较分析[A];2010广东省预防医学会学术年会资料汇编[C];2010年
9 彭思敏;王世敏;万丽;董兵海;;原位聚合制备氧化石墨烯/聚酰亚胺纳米复合薄膜[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第4分册)[C];2010年
10 巨雪霞;刘茵;王琴;李丽丽;;高效液相色谱法测定3,5-二叔丁基-二羟基苯甲酸[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
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1 张春玉;预应力空间网格结构优化理论及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 程军娜;基于形态学多尺度图像分析的海藻细胞图像分割及特征提取[D];中国海洋大学;2010年
3 刘高峰;长江口水沙运动及三维泥沙模型研究[D];华东师范大学;2011年
4 蔡皓;三效催化转化器长寿低排放机理及性能优化研究[D];湖南大学;2010年
5 石云龙;基于CAS理论的地震紧急救援系统模型构建与模拟仿真[D];中国地质大学(北京);2010年
6 王正家;ACA互连的多因素作用分析与性能优化[D];华中科技大学;2010年
7 胡平平;多屏同步三维显示技术的研究和实现[D];中国电力科学研究院;2010年
8 詹越;知识型员工个人知识管理能力影响因素研究[D];南开大学;2010年
9 王琳;不确定环境下的班轮企业资源管理研究[D];南开大学;2010年
10 李丹;CuO-Mn_xO_y/γ-Al_2O_3催化剂的制备、表征及其催化还原NO的性质研究[D];南京大学;2011年
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1 康锡龙;沼气发电机冷却水预热沼气进料池系统的研究[D];华中农业大学;2010年
2 程祥;农产品冷链物流库存管理应用研究[D];华中农业大学;2010年
3 钟宇翔;植物纤维增强热塑性本薯淀粉复合材料的制备与性能研究[D];广西师范学院;2010年
4 俞亚明;LOFT建筑中的节能设计[D];浙江理工大学;2010年
5 李明;2-氯-5-氯甲基吡啶合成工艺的改进[D];郑州大学;2010年
6 杨丽萍;二氯丙烯胺的合成与热力学性质研究[D];郑州大学;2010年
7 王海波;泰安山城结合部公园游人行为研究[D];山东农业大学;2010年
8 田文凯;多功能燃烧弹的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 崔淑华;醇汽油混合燃料发动机性能应用试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 余文华;CFRP增强高强混凝土柱延性性能研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 祁东辉;刘圣华;李晖;吕胜春;;电喷汽油机燃用乙醇/汽油混合燃料排放及催化转化特性研究[J];安全与环境学报;2006年05期
2 司利增;刘生全;马志义;朱清江;;电控汽油机燃用高比例甲醇汽油的改造[J];车用发动机;2007年04期
3 何萍;辛长波;武跃;;甲醇汽油添加剂对甲醇汽油性能影响的研究[J];大连大学学报;2009年06期
4 吴黎明;王志强;张晴;任斌;李可可;;M15甲醇汽油高温气阻倾向研究[J];化学工程与装备;2011年07期
5 祁东辉;刘圣华;李晖;吕胜春;;电喷汽油机燃用甲醇汽油混合燃料的排放及催化转化特性研究[J];汽车工程;2007年03期
6 杨俊召;任君;贾广信;陶涛;宋法恩;;改性Hβ沸石在甲醇汽油催化改性中的应用和表征[J];石油化工;2011年02期
7 胡文斌;贾广信;;负载型磷钨酸催化剂的制备及其在甲醇汽油催化改性中的应用[J];石油化工;2012年02期
8 曹冲;;气相色谱法测定甲醇汽油中甲醇含量方法研究[J];当代化工;2011年02期
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1 林漫群;小型汽油机乙醇汽油适用性与排放研究[D];天津大学;2007年
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1 崔淑华;醇汽油混合燃料发动机性能应用试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吕晓辉;乙醇掺氢燃料预混层流燃烧特性的研究[D];武汉理工大学;2011年
3 彭小红;醇类燃料的燃烧与排放特性的研究[D];长安大学;2003年
4 刘涛;甲醇清洁燃料车尾气净化Ag/γ-Al_2O_3催化剂的研究[D];北京化工大学;2004年
5 黄付强;乙醇—汽油灵活比例电控发动机性能研究[D];浙江大学;2005年
6 李昕光;汽车代用燃料在电喷发动机上的应用研究[D];东北林业大学;2005年
7 杨长圣;小功率汽油发电机组数字电子调速器的研究[D];武汉理工大学;2006年
8 张辉;甲醇汽油燃烧过程及排放特性的研究[D];吉林大学;2006年
9 朱清江;甲醇汽油使用性能与技术研究[D];长安大学;2006年
10 周芳芳;465Q甲醇发动机的性能与排放研究[D];太原理工大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔安平;495M85甲醇发动机的研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);2000年02期
2 曹明让,孙利魏;495Q甲醇(M85)发动机开发与研究[J];兵工学报;2000年04期
3 崔心存;我国车用燃料的发展[J];汽车工业研究;2003年07期
4 张翔;;论中国电动汽车产业的发展[J];汽车工业研究;2006年02期
5 卢冠忠,汪仁;氧化铈在非贵金属氧化物催化剂中的作用——Ⅰ.铜和铈负载型氧化物中的氧的性能[J];催化学报;1991年02期
6 周齐,李宝成,王勇;甲醇汽车的应用[J];城市公共交通;2003年05期
7 金萍,向丽康,俞小莉;甲醇(M100)在车用发动机上的应用研究[J];车用发动机;1997年04期
8 原满红;车用动力使用甲醇燃料的可行性分析[J];车用发动机;2002年04期
9 任继文,吴建全,李建新,张然治;发展我国车用甲醇发动机的实践与思考[J];车用发动机;2003年03期
10 姚春德,李云强;醇燃料-未来汽车的石油替代燃料[J];柴油机;2004年01期
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1 彭小红;醇类燃料的燃烧与排放特性的研究[D];长安大学;2003年
2 徐冠鹏;增氧剂对电喷汽油机性能及排放的影响[D];天津大学;2004年
3 刘涛;甲醇清洁燃料车尾气净化Ag/γ-Al_2O_3催化剂的研究[D];北京化工大学;2004年
4 华洪基;甲醇汽油的研制与应用[D];西南石油学院;2003年
5 刘志锋;醇类替代燃料汽车可行性分析[D];吉林大学;2004年
6 李昕光;汽车代用燃料在电喷发动机上的应用研究[D];东北林业大学;2005年
7 王舒;电控喷射点燃式甲醇发动机起动性能研究[D];吉林大学;2007年
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1 中嵋;北京破解甲醇汽油四大难题 复合燃料添加剂技术通过鉴定[J];中国能源;2002年09期
2 木子;;你愿意给自己的爱车换“口粮”吗?[J];今日科技;2011年01期
3 姚英,曾东建;甲醇汽油对供油系非金属件溶胀性试验研究[J];汽车工艺与材料;2003年10期
4 尉庆国;杨国秀;付海燕;;汽油与甲醇汽油做内燃机燃料的比较[J];机械管理开发;2006年02期
5 吴明;;编后语:好事自来多磨[J];大众标准化;2009年11期
6 ;低比例甲醇汽油国标下半年完成[J];大众标准化;2010年08期
7 ;低比例甲醇汽油国标有望出台[J];交通标准化;2010年18期
8 本刊记者;;大比例甲醇汽油技术的拓荒者——南京巨澜科技开发有限责任公司董事长吴家友专访[J];山西能源与节能;2009年06期
9 陈正华,牛玉琴;甲醇洁净燃料[J];节能与环保;2002年12期
10 肖胜;甲醇汽油并用车[J];小型内燃机与摩托车;1990年03期
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1 石永泉;王秋峰;高杰;;甲醇汽油作为替代能源在我国的发展优势及前景展望[A];经济策论(上)[C];2011年
2 石永泉;王秋峰;高杰;;甲醇汽油作为替代能源在我国的发展优势及前景展望[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
3 史忠华;姚艳玲;赵明;龚茂初;陈启章;陈耀强;;机动车尾气净化催化剂研究进展[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
4 石永泉;高杰;王秋峰;;汽车燃油泵故障分析及排查[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 杨运信;张丽斌;张士福;查晓钟;;乙烯气相法醋酸乙烯催化剂老化试验[A];第六届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2009年
6 陈耀强;史忠华;赵明;林涛;龚茂初;袁书华;陈启章;;机动车尾气净化催化剂进展[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
7 李明;郑东辉;卫志强;李利民;;Ba搀杂对甲烷燃烧催化剂LaMnO_3耐热性的影响[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
8 鲍霞;张小玲;;5-Br-PADAP双波长法测定甲醇汽油混合燃料中甲醇含量[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
9 陈耀强;;高性能稀土储氧材料及其在机动车尾气净化和催化燃烧中的应用[A];第十届中国稀土企业家联谊会会议论文集[C];2004年
10 李健;黄星亮;周志远;张艳;;甲醇及水含量对甲醇汽油相分离温度的影响[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
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1 石新忠;山西推广甲醇汽油受阻[N];中国煤炭报;2005年
2 本报记者 戴小云;甲醇汽油:任重而道远[N];山西经济日报;2004年
3 记者 郭强;甲醇汽油是今后可行的发展方向[N];山西经济日报;2008年
4 记者 李冰峰;我市明年将推广使用甲醇汽油[N];金华日报;2008年
5 记者 姜小毛;大比例甲醇汽油通过10万千米行车考核[N];中国化工报;2009年
6 严京;昆仑成功研制甲醇汽油发动机专用润滑油[N];中国工业报;2009年
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8 海文;延长中立甲醇汽油获国家专利[N];中国石化报;2009年
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10 本报记者 冯永强 见习记者 肖颖;陕西省计划全省推广甲醇汽油[N];中国环境报;2010年
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1 张凡;甲醇汽油混合燃料发动机燃烧与排放特性研究[D];清华大学;2010年
2 李宪民;甲醇汽油作为点燃式燃料对发动机材料的影响与对策研究[D];长安大学;2012年
3 杨毅芸;Pt单晶电极表面Sb的不可逆吸附及性能与甲酸电催化氧化反应动力学[D];厦门大学;2000年
4 淡图南;基于光谱分析的燃油组分检测技术研究[D];浙江大学;2011年
5 周曙光;双甘膦催化氧化制草甘膦过程研究[D];华东理工大学;2010年
6 罗伟平;甲苯仿生催化氧化过程及卟啉合成工业应用研究[D];湖南大学;2011年
7 王峰;氧化铈复合纳米粒子的非水微乳液制备及其应用性能研究[D];山西大学;2011年
8 董学锋;拉曼光谱传递与定量分析技术研究及其工业应用[D];浙江大学;2013年
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1 张珺;甲醇汽油车用技术研究[D];长安大学;2010年
2 刘琼琼;甲醇汽油标准的系列化研究[D];长安大学;2011年
3 王真;不同比例甲醇汽油发动机的燃烧与排放特性试验研究[D];清华大学;2010年
4 张晓勇;甲醇汽油的热值测定及其应用研究[D];长安大学;2011年
5 赵新峰;甲醇汽油发动机的燃烧及其性能研究[D];天津大学;2012年
6 郭罡;甲醇汽油的工艺及方案的研究[D];吉林大学;2012年
7 赵勇涛;分布式甲醇汽油控制技术研究与应用[D];长安大学;2012年
8 张航;车用中醇甲醇汽油的技术研究[D];西北大学;2013年
9 何萍;甲醇汽油添加剂的研究与应用[D];辽宁师范大学;2010年
10 刘杰;液相法制备金属铜及其氧化物用于催化直接合成反应生产二甲基二氯硅烷[D];北京化工大学;2012年
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