收藏本站
《天津大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃燃烧机理多维数值研究

黄晨  
【摘要】: 均质压燃(HCCI)可实现内燃机高效、低污染燃烧,是满足未来更严格排放法规的重要燃烧新技术,近几年引起了国内外的高度关注。 本文在发展了二甲基醚(DME)和二甲基醚/甲醇双燃料HCCI简化动力学模型的基础上,应用多维流体力学模型与简化动力学模型耦合计算,研究了二甲基醚单一燃料、二甲基醚/甲醇双燃料HCCI燃烧反应过程及有害排放物生成机理。 计算结果表明,多维模型和零维模型对低温放热时刻预测基本一致;但对高温放热,由于多维模型考虑了缸内流动和缸壁传热,多维模型模拟结果比零维模型推迟,燃烧放热率峰值降低,与实测结果更为吻合。缸内温度变化历程分析表明,缸内温度随着燃烧的进行,从不均匀逐步发展到均匀,同时低温反应和高温反应并不是在燃烧室内部同时发生,而是在燃烧室局部先发生,然后发展到整个缸内;双燃料不仅改变DME反应途径,也改变了燃烧反应开始区域,DME单一燃料低温反应开始于活塞表面附近及压缩余隙区域,高温反应开始于燃烧室内较大的区域;双燃料准低温反应开始于燃烧室内较大的区域,高温反应开始于气缸轴线附近的核心区域,在双燃料中DME和甲醇几乎同时经历单阶段氧化过程。排放分析结果表明,HCCI主要的未燃碳氢排放是未燃燃料和甲醛(CH2O),而且未燃燃料占有很大比例,主要来源于残留在气缸侧隙中的燃料,这是HCCI燃烧效率低的主要原因;相对纯二甲基醚燃烧过程,双燃料未燃碳氢中未燃燃料占总未燃碳氢比例更大。DME燃烧过程中,未燃料燃料主要来源于侧隙的下部,CH2O排放主要生成于侧隙的中部,CO排放来源于气缸壁和侧隙上部;双燃料燃烧过程中,未燃燃料主要来源于气缸侧隙,CH2O排放主要生成于气缸壁附近,CO排放主要生成在活塞顶面,气缸侧隙内CH2O和CO生成量量很少。 不同初始条件对HCCI排放生成影响研究结果表明,随着当量燃空比的减小,未燃碳氢和一氧化碳的排放上升,但当燃料浓度很小时,CO排放反而降低。双燃料中,随二甲基醚比例减小,未燃燃料和总碳氢排放增加,CO排放上升,但二甲基醚比例很小时,CO排放反而降低。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU464

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 梁晨;二甲醚混合燃料点燃式发动机性能的试验研究[D];北京工业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李艺,陈义良;基于最小均方差估计的非线性IEM模型[J];工程热物理学报;2002年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈征;二甲醚/甲醇双燃料均质压燃发动机的试验研究[D];广西大学;2004年
2 梁霞;二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃燃烧数值模拟研究[D];天津大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 石宇;张煜盛;莫春兰;徐波;;DME简化反应模型及其在HCCI燃烧分析中的应用研究[J];安全与环境学报;2006年02期
2 何旭;刘卫国;高希彦;廖春明;杨德胜;;导向圆弧和中孔喷射对TR燃烧系统影响的研究[J];车用发动机;2006年03期
3 何旭;刘卫国;高希彦;廖春明;杨德胜;;柴油机TR燃烧系统模拟与试验研究(英文)[J];大连理工大学学报;2008年02期
4 舒歌群;马维忍;许世杰;何旭;;喷雾夹角对柴油机性能影响的数值模拟[J];工程热物理学报;2008年07期
5 张健;张星;姚华栋;;条件滤波大涡模拟方程封闭模型检验[J];工程热物理学报;2011年02期
6 裴毅强;苏万华;张晓宇;林铁坚;王辉;;BUMP燃烧室的稀扩散燃烧机理[J];燃烧科学与技术;2006年01期
7 黄晨;尧命发;;DME燃料HCCI燃烧过程及排放的数值模拟[J];燃烧科学与技术;2006年03期
8 何旭;刘卫国;高希彦;廖春明;杨德胜;;TR燃烧系统混合气形成过程的数值模拟[J];燃烧科学与技术;2006年03期
9 蒋勇;邱榕;宋崇林;;基于多重条件矩封闭模型的反应羽流大涡模拟[J];燃烧科学与技术;2009年01期
10 赵昌普;宋崇林;李晓娟;李艳丽;孙强;;喷油定时和燃烧室形状对柴油机燃烧及排放的影响[J];燃烧科学与技术;2009年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张晶;喷油系统参数对高强化柴油机燃烧过程影响的多维仿真研究[D];北京交通大学;2011年
2 陈涌填;DME/甲醇组合燃料HCCI燃烧和排放特性的试验研究[D];华中科技大学;2009年
3 胡勇;湍流非预混火焰结构的多维条件矩封闭数值模拟[D];中国科学技术大学;2011年
4 肖阁;二甲醚/甲醇混合燃料发动机燃烧及排放性能试验研究[D];华中科技大学;2011年
5 彭桂园;正庚烷HCCI过程低温燃烧反应热力学及动力学的理论研究[D];黑龙江大学;2011年
6 辛升;湍流扩散燃烧中守恒标量的数值模拟[D];华中科技大学;2004年
7 杜德芳;层流小火焰模型在柴油机湍流燃烧中的应用[D];大连理工大学;2006年
8 梁志武;不同的进气预热温度对燃用甲醇/二甲醇混合燃料柴油机性能的影响[D];太原理工大学;2006年
9 刘海峰;均质压燃发动机燃烧边界条件的试验研究[D];广西大学;2006年
10 彭泽均;船用增压锅炉燃烧的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 焦清介,J.F.Griffiths;二叔丁基过氧化物热点火实验研究[J];兵工学报;1995年03期
2 焦清介,Griffiths John F;甲醇自发点火特性研究[J];北京理工大学学报;1994年04期
3 郭林福;张欣;李国岫;;点火能量对电控单燃料CNG发动机性能的影响[J];车用发动机;2006年01期
4 黄锦成;张全长;黄华;李献菁;;二甲醚均质压燃燃烧特性试验研究[J];车用发动机;2007年03期
5 王忠恕;刘忠长;窦慧莉;吴晓云;;点燃式CNG发动机燃烧过程研究[J];车用发动机;2007年06期
6 李西秦;刘冰;;国内外燃气汽车发动机研究动向[J];车用发动机;2008年S1期
7 刘凯 ,傅茂林 ,许维达;单一燃料液化石油气发动机的开发[J];汽车技术;2002年10期
8 杜志良,申江华,朱自航;车用乙醇汽油实验研究[J];汽车科技;2003年01期
9 王贺武,周龙保,陈鸿雁,蒋德明;柴油机燃用二甲醚的燃烧特性[J];燃烧科学与技术;2000年03期
10 刘世文,汪洋,郑尊清,尧命发,谢辉;天然气加氢改性对柴油引燃气体发动机排放特性和经济性影响的研究[J];燃烧科学与技术;2003年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 梁霞;二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃燃烧数值模拟研究[D];天津大学;2005年
2 韩立伟;甲醇均质压燃燃烧特性的研究[D];吉林大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 Fleisch T H ,张建村;21世纪的柴油机燃料DME[J];柴油机设计与制造;1998年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦静,尧命发;二甲基醚/天然气双燃料均质压燃化学动力学数值模拟[J];燃烧科学与技术;2004年03期
2 尧命发,秦静;二甲基醚/天然气双燃料均质压燃详细化学反应动力学数值模拟研究 (Ⅱ )—— 二甲基醚/天然气反应机理研究[J];内燃机学报;2004年05期
3 崔心存,吴殿信;在内燃机中掺烧甲醇新方式的试验研究[J];内燃机工程;1987年03期
4 杨文菊,阎祝炜;甲醇——伪劣假酒致害元凶[J];现代质量;1998年02期
5 孙晓波;任珂;毛治博;刘国际;;杂多酸催化合成戊二酸二甲酯的动力学研究[J];河南科技大学学报(自然科学版);2007年03期
6 张庆峰;何祖威;王迎;;甲醇发动机缸内燃烧过程的多维数值模拟[J];重庆大学学报;2009年12期
7 薛玉荣;苏铁熊;;柴油甲醇双燃料发动机动力性与经济性试验分析[J];机械研究与应用;2009年06期
8 封跃鹏;邱赫男;宋祥梅;;甲醇中4-氯甲苯溶液标准样品的研制[J];分析仪器;2010年01期
9 孟繁杰;黄国靖;钱宇白;王永珊;;甲醇低温裂化及其在气体软氮化中的应用[J];山东大学学报(工学版);1984年03期
10 李有观;世界第一座以甲醇为燃料的电厂[J];电气应用;1991年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈锋涛;马红竹;王博;;固体多金属氧酸盐催化氧化甲苯和甲醇的电化学偶联反应的研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
2 孟凡会;任军;周媛;邢艳玲;李忠;;CuCl/SiO_2-Al_2O_3催化甲醇液相氧化羰基合成碳酸二甲酯[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(上)[C];2007年
3 竹为民;;浅论甲醇储罐区的防火防爆设计[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
4 张凌云;;吹扫捕集气相色谱质谱联用法测定水中硝基苯含量[A];四川省第十一次环境监测学术交流会论文集[C];2010年
5 孙红英;李菁;;气相色谱法测定噻托溴铵中残留甲醇和二氯甲烷[A];山东省药学会第一届学术年会论文集(下)[C];2005年
6 任丽萍;戴维林;范康年;谢在库;;高活性Ag/SiO_2-ZnO催化剂的制备及其催化甲醇脱氢制无水甲醛的研究[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年
7 赵天生;张堃;Noritatsu Tsubaki;周岱;;低温甲醇合成催化剂的研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
8 袁建英;刘先勇;;采用光声光谱技术检测白酒中甲醇含量研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
9 张智芳;王伟;刘忠文;刘昭铁;;纳米铈锆固溶体催化甲醇和二氧化碳直接合成DMC的研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
10 冯世强;许宁;赵志宏;张春雷;邵敬铭;;对苯二酚甲醚化合成对羟基苯甲醚的研究[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘方斌;国产甲醇完成百万吨级设计[N];中国化工报;2010年
2 大路;甲醇价格低迷仍将持续[N];医药经济报;2007年
3 本报记者 陈国兴;一朵忽先变 欲传春信息[N];中国化工报;2008年
4 钱伯章;2月份进口甲醇近60万吨[N];中国化工报;2009年
5 王孝弟;二甲醚回暖刺激甲醇复苏[N];中国化工报;2009年
6 迈庭;端起别人的茶杯喝下的却是甲醇[N];江苏经济报;2004年
7 辛文;近期甲醇市场行情分析[N];中华合作时报;2005年
8 通讯员 邓向红 实习生 吴昭桥;年产40万吨甲醇汽(柴)油调制中心在安奠基[N];安康日报;2009年
9 顾鑫;甲醇行业:千亿投资难掩黯淡时光[N];中国石化报;2010年
10 郭华;甲醇市场行情下跌[N];物资信息报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马丽波;家族企业的生命周期[D];东北财经大学;2007年
2 陈晓春;钛基改性含铂电催化涂层对甲醇的电氧化及其人工智能模拟[D];中南大学;2001年
3 黄正国;基质隔离—红外光谱和量化计算研究金属原子与甲醇及乙炔的反应[D];复旦大学;2004年
4 胡兆初;有机基体改进溶液和激光剥蚀进样电感耦合等离子体质谱在大陆地壳疑难元素丰度研究中的应用[D];西北大学;2006年
5 张海东;锑氧化物及锑钒复合氧化物催化剂上的甲烷选择氧化研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
6 卢进;聚苯胺-铂-氢钼青铜催化体系的形成及其对C1分子的电催化氧化研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2004年
7 汤勇;深层凝析气藏多相流体复杂相态理论及提高气井产能新方法研究[D];西南石油学院;2004年
8 张林;烃(醚)—甲醇体系渗透汽化膜及其传质与集成分离技术研究[D];浙江大学;2003年
9 许松伟;海藻酸—二氧化硅杂化凝胶固定化脱氢酶研究[D];天津大学;2005年
10 吴国鹏;光催化重整甲醇及生物质衍生物制氢[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁霞;二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃燃烧数值模拟研究[D];天津大学;2005年
2 黄晨;二甲基醚/甲醇双燃料均质压燃燃烧机理多维数值研究[D];天津大学;2006年
3 茆福林;尿素法合成碳酸二甲酯的反应工艺及催化剂研究[D];浙江师范大学;2005年
4 朱瑜;碳纳米管负载金属镍催化甲醇羰基化反应的研究[D];南昌大学;2005年
5 王树生;中国甲醇市场营销战略研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
6 马勇骉;排气污染的前处理——含氧燃料的开发利用[D];广西大学;2004年
7 张军昌;柴油——甲醇双燃料发动机试验研究[D];西北农林科技大学;2004年
8 王毓;超临界水氧化甲醇反应动力学模型[D];四川大学;2004年
9 衷小琴;气—液—固三相床一步法合成二甲醚[D];昆明理工大学;2005年
10 李茜;Cu/分子筛及其水处理改性催化剂催化甲醇氧化羰基化的研究[D];太原理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026