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《太原理工大学》 2013年
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在F-T煤制油柴油机上进气道喷甲醇的研究

王丁丁  
【摘要】:随着环境污染的日益加剧,人类将更多的视线转向了如何保护我们赖以生存的环境。发动机在推动社会进步的同时,也成为破坏环境的始作俑者。由于F-T柴油能够降低柴油机的排放,但成本比较高,本文根据F-T柴油的特点并以其为基础燃料,在保证发动机动力性的基础上,通过仿真和试验相结合的方法采用进气道喷甲醇的方式研究了在云内4100QBZL增压中冷柴油机上进一步降低经济性和排放性并研究了其燃烧特性、循环变动、振动噪声特性以及进行了仿真分析等,为代用燃料的应用提供基础研究。 通过喷射甲醇电控装置实现了在进气道内喷射三种不同能量替代率的甲醇(5%、10%和15%),在低转速时,甲醇替代率为15%时的经济性最好,利用率最高,中高转速时,5%的甲醇替代率能够最大限度的节省燃油。F-T柴油能够降低NOx的排放,本文通过燃烧混合气中含有甲醇的F-T柴油表明:随着混合气中甲醇含量的增加,NOx排放在F-T柴油排放的基础上继续降低,由于试验过程中未加废气后处理装置,导致HC和CO的大幅增加,碳烟排放在不同工况下变化不同,但升幅或降幅均变化不大。 对于各种燃料在缸内燃烧过程的研究能进一步评价和判定对发动机的输出特性的各种影响。本文研究了F-T柴油以及以此为基础燃料的进气道喷射三种不同比例的甲醇对柴油机的燃烧过程的影响,结果表明:随着甲醇替代率的增加,最高燃烧压力增加,最大压力升高率增加,最高瞬时放热率增加,缸内温度越高,而燃烧始点逐渐靠近上止点,推迟燃烧。 为了更进一步研究不同甲醇替代率对柴油机燃烧过程的影响,研究了高压油管最高燃油压力、最高燃烧压力、压力升高率峰值、燃烧始点、最高燃烧温度等参数的循环变动情况,随着甲醇替代率的增加,最高燃油压力的循环变动率增加,其它参数的循环变动率均不高,但都高于F-T柴油的,对燃烧过程影响作用不同。 不同替代率的甲醇对燃烧过程的影响还体现在柴油机的振动噪声过程中。在缸体、缸盖和高压油泵上安装了加速度传感器测量其振动信号,在发动机正上方安装了声压传感器测量发动机的噪声信号,随着甲醇替代率的增加,对缸体、缸盖和喷油泵振动的影响因转速和负荷的变化而变化,但噪声增加。 利用FIRE软件仿真分析表明甲醇能够降低缸内浓度和温度,有利于降低NOx的排放。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TK421

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚春德,王艳霞,段峰,吉庆,程传辉,于浩波;柴油/甲醇组合燃烧在增压柴油机上的应用[J];车用发动机;2005年04期
2 何中兵;胡志远;谭丕强;楼狄明;;轿车柴油机燃用生物柴油的循环变动特性[J];车用发动机;2011年01期
3 王丁丁;王铁;冯星;邓永慧;汪恒;廖文蓉;史伟奇;;甲醇柴油发动机循环变动与排放的关系研究[J];车用发动机;2012年05期
4 张明;;现代煤化工产业的现状及展望[J];化工机械;2012年03期
5 姚春德,李云强,王银山,段峰,吉庆;用柴油/醇组合燃烧法在城市车用柴油机上实现同时降低碳烟与NO_x排放的研究[J];环境科学学报;2004年05期
6 闫伟,李国祥,徐秀兰,刘丽萍,王金波;小型直喷柴油机循环变动的蒙特卡罗模拟[J];内燃机工程;2002年04期
7 黄勇成;王尚学;周龙保;;F-T柴油对直喷式柴油机燃烧和排放的影响[J];内燃机工程;2007年02期
8 黄松本,梁纶慧;柴油机循环波动率的研究[J];内燃机学报;1989年02期
9 方显忠,刘巽俊,刘忠长,李国良;缸内双直喷系统压燃式发动机燃用甲醇和乙醇的性能比较[J];内燃机学报;2004年06期
10 陈上华;王忠;袁银南;王林;张晓春;;EGR对柴油机循环波动及燃烧过程的影响[J];汽车工程;2006年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 楚宜民;袁增春;单士睿;;甲醇/柴油混合燃料的应用研究[J];安徽农业科学;2007年36期
2 姚宝峰;胡琰;马冠钦;郑亚银;李国岫;;稀燃天然气发动机缸压数据采集及循环变动分析[J];北京交通大学学报;2008年04期
3 葛蕴珊,刘福水,张付军,黄英,侯惠苗;二冲程轿车排气消声器的设计研究[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1999年02期
4 朱荣福;赵校伟;韩秀坤;陆小明;何超;;燃用生物柴油对柴油机喷射过程的影响[J];车辆与动力技术;2006年04期
5 邹诚;牛兴荣;;拖拉机柴油发动机的排放特性[J];北京农业工程大学学报;1993年02期
6 张文明,冯雅丽,廖明;用时频分析检测柴油机的爆震[J];北京科技大学学报;1999年02期
7 王军;张幽彤;黄军;丁小亮;;高压共轨柴油机燃烧室匹配设计[J];北京理工大学学报;2010年10期
8 高思远;赵长禄;陈振南;张付军;;增压柴油机耦合条件下的环境影响研究[J];北京理工大学学报;2011年10期
9 魏熔,李国岫,李向荣;直喷式柴油机燃烧过程的二维数值模拟与研究[J];北京理工大学学报;1996年04期
10 潘芝桂;邵毅明;;单缸柴油机掺烧不同比例甲醇混合燃料的仿真研究[J];北京汽车;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施涛;王建宁;何清龙;;天然气客车整体式净化消声器的试验研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 王婉珠;梅卫江;钱兴盛;;涡流室式发动机燃烧室节能镶块的研究与试验[A];第十一次全国农机维修学术会议论文集[C];2003年
3 傅毅生;;汽车发动机噪声形成与防治技术因素剖析[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 王运超;介石磊;;甲醇/汽油混合燃料在汽油机上的应用性能研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会暨2006年省汽学会理事会议资料[C];2006年
5 林吉靓;周非;牛润杰;曾波;;微型摆式内燃机中心摆的温度场分析[A];晋冀鲁豫鄂蒙云贵川沪甘湘渝十三省(市区)机械工程学会2008年学术年会——机电工程类技术应用论文集[C];2008年
6 王运超;介石磊;;甲醇/汽油混合燃料在汽油机上的应用性能研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
7 贾骏俊;;柴油发动机燃烧噪声及控制[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年
8 李理光;张旭升;胡宗杰;邓俊;吴志军;;生物柴油的喷雾及燃烧与排放特性研究[A];2008中国生物质能源技术路线标准体系建设论坛论文集[C];2008年
9 马运虎;;柴油机燃烧过程以及如何提高柴油机动力性和经济性的探讨[A];第十二届全国内河船舶与航运学术会议论文集[C];2012年
10 贾骏俊;;柴油发动机燃烧噪声及控制[A];西南汽车信息:2010年上半年合刊[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王子玉;柴油机燃用小桐子油的燃烧过程试验与模拟研究[D];江苏大学;2011年
2 姚宝峰;稀燃天然气发动机燃烧循环变动特性及动力学特征研究[D];北京交通大学;2011年
3 华春蓉;内燃机曲轴角振动模态识别方法的研究及应用[D];西南交通大学;2011年
4 任毅;柴油机燃用柴油-含氧化合物混合燃料燃烧与排放研究[D];西安交通大学;2007年
5 刘立东;柴油机燃用F-T柴油的基础研究[D];天津大学;2011年
6 张韦;柴油机富氧燃烧及排放的实验研究与理论计算[D];天津大学;2010年
7 夏琦;柴油/甲醇组合燃烧的道路试验及燃烧特性研究[D];天津大学;2011年
8 赵骆伟;基于化学反应动力学的天然气—柴油电控双燃料发动机燃烧模型的研究[D];浙江大学;2002年
9 李彬轩;柴油机电控单元硬件在环仿真系统的设计及其相关研究[D];浙江大学;2001年
10 赵昌普;BUMP燃烧室"内混合气形成及缸内气流运动的研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张坤;车用柴油机冷EGR温度控制系统的研究[D];山东农业大学;2010年
2 张万煌;TBD234柴油机缸内燃烧模拟及排放预测[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 李自强;消声器中频声学性能数值预测与实验测量研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张乐超;柴油机燃油喷雾过程的模拟计算及实验研究[D];浙江大学;2011年
5 刘海军;4100QB发动机排气消声系统匹配的声学特性分析及试验研究[D];昆明理工大学;2010年
6 韦玲;4100QB发动机消声器的排气管声学特性仿真分析及试验研究[D];昆明理工大学;2009年
7 孔德芳;4100QB-2柴油机燃用生物柴油缸内工作过程模拟及试验研究[D];昆明理工大学;2010年
8 王会良;非道路用欧Ⅱ排放单缸柴油机研究[D];山东大学;2010年
9 李康;层合多孔吸声隔音复合材料[D];东华大学;2011年
10 郭鹏;柴油机燃用甲醇柴油混合燃料的仿真分析[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐庆杰;王永刚;;煤制二甲醚——中国能源安全与环境保护之路[J];节能与环保;2006年09期
2 程勇,王建昕,庄人隽,杨涛,吴波,张立梅;汽油机燃烧循环变动表征参数的探讨[J];车用发动机;2001年06期
3 黄贤龙;罗福强;李占成;庄兵;;增压柴油机燃烧循环变动分析[J];车用发动机;2006年01期
4 何中兵;胡志远;谭丕强;楼狄明;;轿车柴油机燃用生物柴油的循环变动特性[J];车用发动机;2011年01期
5 蒋德明;一种超清洁柴油机代用燃料——F-T柴油[J];柴油机;2003年05期
6 晏双华;双建永;胡四斌;;煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术[J];化肥设计;2010年02期
7 曾纪龙;大型煤制甲醇的气化与合成工艺选择[J];化工技术经济;2005年07期
8 张殿奎;;煤化工发展方向——煤制烯烃[J];化学工业;2009年Z1期
9 张明;;煤制天然气项目甲烷化废热锅炉系统的技术探讨[J];化工机械;2012年02期
10 赵骧,佟濬芳,蒋燕清;国内外甲醇市场现状(续)[J];化工科技市场;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张珂;生物柴油混合燃料对重型柴油机燃烧及排放的影响规律[D];吉林大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴农乐;柴油机无法起动的个因分析[J];安徽纺织职业技术学院学报;2002年02期
2 黄瑶,肖健;关于柴油机燃烧过程的影响因素研究[J];四川工业学院学报;2002年02期
3 王胜春,陈举华;柴油机燃烧过程数值模拟的应用及现状[J];农机化研究;2005年01期
4 董素荣;宋崇林;吕刚;杨生辉;刘刚;张国彬;董宏国;;柴油机燃烧过程中基本碳粒子的生成历程[J];燃烧科学与技术;2009年06期
5 王东辉;谢小鹏;刘奕敏;蔡洪斌;马超良;;磁化燃油对柴油机燃烧性能影响的实验研究[J];润滑与密封;2013年07期
6 胡国栋,宋振环,孔令模;燃油在柴油机燃烧室壁面分布的研究──燃烧室壁面油膜厚度测量方法的研究与应用[J];大连工学院学报;1983年02期
7 池上询,胡国栋;柴油机燃烧的研究动向[J];车用发动机;1984年01期
8 曲贵龙,安云波,王大鹏;浅谈影响柴油机燃烧过程的主要因素[J];重型汽车;1998年03期
9 姜建国,孙晓辉,孙培平,李国祥,侯宏光;对两种柴油机燃烧新概念的讨论[J];山东内燃机;1999年02期
10 王文春,臧运猛,柳春玲;影响柴油机燃烧过程的相关因素简析[J];现代化农业;1999年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张宏春;;柴油机修理中容易忽视的几个问题[A];中国交通教育研究会2008年度交通教育科学优秀论文集[C];2009年
2 刘守道;张来斌;王朝晖;;基于灰色关联度方法的柴油机燃烧系统故障诊断[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年
3 余宏峰;杨尚丽;;正交试验设计方法在柴油机燃烧系统参数仿真优化中的应用[A];湖北省内燃机学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 阮周星;陈文军;叶春雷;沈武;周长银;;浅谈柴油机的喷油与燃烧[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年
5 彭绍文;;改变燃烧室改善130系列柴油机燃烧过程的探讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
6 马运虎;;柴油机燃烧过程的探讨[A];改革创新不停步,攻坚克难促发展——2013年“苏浙闽粤桂沪”航海学会学术研讨会论文集[C];2013年
7 余皎;;计算流体力学CFD在柴油机开发中的应用[A];第四届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2008年
8 李立琳;王忠;许广举;李铭迪;;柴油机燃用柴油与生物柴油的雾化特性分析[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
9 生南南;孙彦华;杜宝国;;基于平板碰撞的燃油超近距撞壁喷雾数值模拟研究[A];高等学校工程热物理第十九届全国学术会议论文集[C];2013年
10 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
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 ;天大柴油机节能减排技术获奖[N];中国技术市场报;2011年
2 本报记者 任晶惠;工程船改烧重油应做好技术准备[N];中国交通报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张克松;柴油机燃烧的数值模拟研究[D];山东大学;2013年
2 谭满志;替代燃料理化性质对柴油机燃烧和排放特性的影响规律[D];吉林大学;2012年
3 张华伟;柴油机燃烧过程中多环芳香烃测量及演变规律的实验研究[D];天津大学;2012年
4 金华玉;核心边界条件对柴油机燃烧的影响及优化[D];吉林大学;2008年
5 张鹏;均质压燃/缸内直喷双燃烧模式柴油机数值模拟与实验研究[D];华中科技大学;2011年
6 李云强;两气门WP10国III、国IV柴油机燃烧系统开发[D];天津大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马福军;在柴油机上燃用乙醇柴油的实验研究[D];大连理工大学;2002年
2 王立华;燃油闪急沸腾喷射改善柴油机燃烧与排放的试验研究[D];华中科技大学;2009年
3 何浩然;不同燃料在柴油机燃烧过程中多环芳香烃演化的实验研究[D];天津大学;2012年
4 欧力郡;通过改变燃料活性控制柴油机燃烧过程的研究[D];合肥工业大学;2012年
5 王颢然;柴油机进气系统特性仿真及测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
6 朱伟胜;预喷和后喷对柴油机燃烧及排放影响的模拟研究[D];北京交通大学;2010年
7 王欣;4D24柴油机燃烧过程的多维数值模拟[D];南昌大学;2013年
8 赵同宾;柴油机热工故障仿真研究[D];武汉理工大学;2002年
9 王对对;无氮条件下柴油机燃烧过程的可视化研究[D];合肥工业大学;2013年
10 叶剑;135柴油机燃烧过程数值模拟[D];大连理工大学;2008年
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