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《江苏大学》 2011年
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生物柴油喷雾特性与NOx排放控制的研究

叶丽华  
【摘要】:生物柴油是一种优良可再生的柴油代用燃料,是国内外热点研究的代用燃料之一。因为生物柴油原料来源的多样性,所以其理化特性与石化柴油存在显著的不同,其中物性差异是引起燃料在雾化蒸发特性和自燃特性上差异的原因。此外,虽然生物柴油发动机常规排放有所改善(NOx除外),但是目前法规未进行限制的非常规排放物特性也不相同,这也是目前需解决的问题。本文针对生物柴油的喷雾燃烧特性、排放特性进行了研究,主要工作内容及结论如下: 1.首先运用相位多普勒粒子分析仪(Phase Doppler Particle Analyzer, PDPA)测量系统对生物柴油、0“柴油及其不同比例调合油的喷雾场进行测量,研究了生物柴油及其调合油的雾化特性,得到了生物柴油和0“柴油及其不同比例调合油喷雾场油滴的速度矢量分布和油滴粒径分布。结果表明:在油束的核心区过后,喷孔直径对雾化影响比较大;小孔径的生物柴油雾化效果好;生物柴油雾化效果比0“柴油差,表现为索特平均直径较大;油泵转速高,生物柴油液滴的脉动速度和索特平均直径就小。 2.基于高压共轨系统和定容弹比较了棕榈油生物柴油、麻疯树生物柴油和0#柴油的喷雾特性。利用高速摄影机在定容弹内研究了喷雾贯穿距离,喷雾锥角,喷雾体积等宏观的喷雾特性。燃油喷射压力分别是60MPa、90MPa、120MPa、150MPa,周围环境气体(氮气)的密度分别是12.60 kg/m3、24 kg/m3、35.6 kg/m3。结果显示:在相同的条件下,柴油的喷雾体积等喷雾几何参数比棕榈油生物柴油和麻风树生物柴油的要大。为了达到相同的喷射雾化程度,在相同喷射压力和喷射环境密度的条件下,柴油的喷射时间是最少的。 3.运用喷雾燃烧多功能动态可视化试验装置,对生物柴油和0#柴油的喷雾燃烧机理进行了对比试验。研究结果表明:生物柴油的喷油时刻较早,着火时刻提前,在早期预混燃烧阶段的燃烧速度大于0”柴油,而在扩散燃烧阶段的燃烧速度比0”柴油低。通过分析不同比例的混合燃料和喷油压力对生物柴油喷雾燃烧过程的影响,结果表明:混合燃料喷油始点、着火时刻均有所提前,B5混合燃料的最高燃烧压力比0“柴油高且出现稍早;随着喷油压力的提高,燃烧持续期相应缩短。 较高十六烷值的大豆油甲酯(Soybean Methyl Ester, SME)的滞燃期比0“柴油约短10%左右,而与0#柴油十六烷值相当的地沟油甲酯(Wasted Oil Methyl Ester, WOME)的滞燃期则比0#柴油长5%。生物柴油混合燃料的滞燃期随着混合比的增加呈现先减小后增大的趋势,这是较高十六烷值引起的化学滞燃期的降低和较差的雾化蒸发特性引起的物理滞燃期的增加共同作用的结果。同时表明在着火自燃特性上,化学特性(高十六烷值)对着火提前的影响高于物理特性(高黏度)对雾化不利的影响。 4.为了降低生物柴NOx排放,开展了燃料改质(微乳化法)的研究。燃料改质(微乳化法)是进行燃料重新设计的方法之一,它不但可以降低生物柴油NOx排放,而且是实现节能减排的重要途径。同时研究了微乳化生物柴油对发动机性能和排放的影响。结果表明:在保持YZ4102ZLQ柴油机转速和功率不变的前提下,微乳化生物柴油的燃油消耗率及热效率根据工况不同而发生变化;微乳化生物柴油能显著地降低NOx和烟度排放但HC和CO排放量升高。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE667

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄忠水,纪威,李淑艳,何义团,鄂卓茂;国外生物柴油的应用[J];节能与环保;2003年01期
2 曹建明;程前;;内燃机喷雾研究的现状与发展[J];交通节能与环保;2007年04期
3 林慰梓,S.M.夏海特,华觉源;柴油机燃烧的数学模型[J];车用发动机;1979年01期
4 广安博之,新井雅隆,何庆元;柴油机的油注贯穿度和喷雾锥角[J];车用发动机;1982年03期
5 李国伟,杨笑风,蒋德明;用KIVA程序研究二冲程发动机分层扫气的性能[J];车用发动机;1995年06期
6 周庆辉;朱爱华;刘永峰;孙建民;纪威;;柴油机燃用甲醇—生物柴油—柴油微乳化燃料燃烧特性分析[J];车用发动机;2009年03期
7 宁智,刘双喜,资新运;柴油机排气微粒特性的试验研究[J];环境科学学报;2003年06期
8 吴可克,王海颍,徐龙全;微乳柴油的制备及其性能研究[J];节能技术;2003年06期
9 江清阳,孙平;生物柴油对能源和环境影响的研究[J];江苏大学学报(自然科学版);2002年04期
10 何志霞,李德桃,袁文华,胡林峰,潘剑锋;柴油机喷雾燃烧过程的动态可视化试验[J];江苏大学学报(自然科学版);2005年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 万吉安;柴油机燃油高压喷雾PIV测量及数值模拟[D];华中科技大学;2004年
2 王晓艳;柴油机喷雾混合过程的模拟研究[D];广西大学;2005年
3 赵金刚;改装直喷式柴油机中生物柴油的喷雾及燃烧特性研究[D];江苏大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐桂转;梁新;苏惠;张百良;;利用气相色谱分析生物柴油中脂肪酸甲酯含量研究[J];安徽农业科学;2008年28期
2 李晓丽;张边江;;油用向日葵的研究进展[J];安徽农业科学;2009年27期
3 张天顺;张汝坤;玄伟东;范焱虎;;生物柴油在柴油机上的利用技术综合分析与研究[J];安徽农业科学;2010年22期
4 张志颖;张遒玮;;车用生物柴油的应用现状与展望[J];现代农业科技;2010年09期
5 靖苏铜;王伟;韩立波;;宏观治理城市机动车排放措施的研究[J];环境科学与管理;2010年04期
6 徐百龙,郭英男,谭满志,刘金山,姜立永;利用排气再循环降低轻型车NO_x排气污染物[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);2000年03期
7 王长宇,黄英,葛蕴珊,张付军,郝利君,孙业保;汽车排放法规的发展历程和技术对策[J];车辆与动力技术;2000年04期
8 谭建伟;葛蕴珊;李文祥;张世鹰;;非道路用柴油机与车用重型柴油机排放标准相关性研究[J];车辆与动力技术;2005年04期
9 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
10 巩利平;;直喷式柴油机燃用生物柴油混合燃料B50的排放试验研究[J];车辆与动力技术;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏萍;刘伟伟;印菘;刘薇;;生物柴油的燃烧特性及排放标准[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 陈秀;来永斌;;生物柴油的低温流动性[A];安徽新能源技术创新与产业发展博士科技论坛论文集[C];2010年
3 蔡清平;何本桥;李建新;;磷钨酸催化合成油酸甲酯及其动力学[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
4 陈浩;李小昱;王为;;生物柴油在柴油机上的适用性研究进展[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(三)[C];2007年
5 陈士力;;汽车排气催化转化器技术及应用[A];成都市汽车工程学会第四届理事会议暨学术交流会论文集[C];2001年
6 曾新伍;;汽车尾气排放现状与控制技术对策[A];开拓进取 再创辉煌——贵州省公路学会2008年技术交流论文集[C];2008年
7 惠秀娟;曹向宇;田亚男;武威;;大力发展生物柴油 切实推进环境保护——生物柴油产业的前景与发展对策[A];中国环境保护优秀论文集(2005)(下册)[C];2005年
8 孙冬梅;;机动车尾气污染状况及其控制技术[A];2008中国环境科学学会学术年会优秀论文集(中卷)[C];2008年
9 殷亮;;降低车用柴油机有害排放物的试验研究[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
10 殷亮;;降低车用柴油机有害排放物的试验研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张丽平;基于非均相催化制备生物柴油的过程研究[D];华东理工大学;2011年
2 聂相虹;气动/燃油混合动力能量回收利用研究[D];浙江大学;2010年
3 祝红梅;医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D];浙江大学;2009年
4 张辉;轿车柴油机微粒捕集器工作过程数值模拟及再生控制策略研究[D];吉林大学;2011年
5 赵弘志;汽油机动力总成系统匹配标定及优化研究[D];吉林大学;2011年
6 祖艳红;固体酸碱催化剂的制备及在酯交换法制备生物柴油反应中的应用[D];吉林大学;2011年
7 李清明;抗原子氧用含磷聚芳醚和聚酰亚胺材料的制备及研究[D];吉林大学;2011年
8 韩丰云;喷雾冷却传热特性、传热强化及温度不均匀性研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 刘轩;中国木本油料能源树种资源开发潜力与产业发展研究[D];北京林业大学;2011年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐辉辉;生物柴油氧化安定性研究[D];郑州大学;2010年
2 祝超;N-羟基-4-二茂铁基邻苯二甲酰亚胺的合成与性质研究[D];郑州大学;2010年
3 丁凯;酸化油生物柴油降粘及排放特性试验研究[D];山东农业大学;2010年
4 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
5 张波;缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 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
7 方立辉;4G94D4发动机电喷系统台架匹配试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 Dayyabu Gambo Kofar-bai;基于GT-power软件的柴油机生物燃料性能比较研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张粟;硬颗粒饲料维生素K_3、植酸酶真空喷涂技术研究[D];河南工业大学;2010年
10 赵子通;670t/h水煤浆锅炉大容量空气雾化水煤浆喷嘴的试验研究[D];浙江大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄忠水,纪威,李淑艳,何义团,鄂卓茂;国外生物柴油的应用[J];节能与环保;2003年01期
2 葛蕴珊,李晓,吴思进,冀星;餐饮废油制生物柴油的排放特性[J];北京理工大学学报;2004年04期
3 彭荫来,杨帆;利用餐饮业废油脂制造生物柴油[J];城市环境与城市生态;2001年04期
4 马凡华,许忠厚;柴油机燃烧可视化研究进展[J];车用发动机;2000年02期
5 楼狄明;朱忠;胡志远;;柴油替代燃料经济性分析[J];车用发动机;2005年06期
6 邵恩坡;柴油性质与柴油机排放的关系[J];柴油机;2001年01期
7 马荣朝,秦文;茶籽油在柴油机上燃烧特性的试验研究[J];茶叶科学;2004年02期
8 冀星,郗小林,孔林河,李俊峰,李丽;生物柴油技术进展与产业前景[J];中国工程科学;2002年09期
9 林荣文,苏万华,谢辉,史绍熙;限流沿对撞壁射流近壁区混合过程影响的实验研究(一)[J];工程热物理学报;1997年04期
10 左良斌,吴小亮;柴油微乳状液及微小乳状液的制备[J];湖北化工;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈文伟;乌桕梓油制备生物柴油的研究[D];南昌大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;西欧甘油产量猛增[J];国内外香化信息;1996年07期
2 ;生物柴油[J];技术与市场;1999年12期
3 黄显慈;降低生物柴油成本途径[J];粮食与油脂;2003年07期
4 ;合成生物柴油的方法[J];石化技术;2004年01期
5 盛梅,邬国英,徐鸽,巫淼鑫;生物柴油的制备[J];高校化学工程学报;2004年02期
6 聂开立,王芳,邓利,谭天伟;间歇及连续式固定化酶反应生产生物柴油[J];生物加工过程;2005年01期
7 巫淼鑫,邬国英,韩立峰,王俊德;食用植物油所制备生物柴油的低温流动性能[J];石油炼制与化工;2005年04期
8 柯为;;生物柴油研发进展[J];生物工程学报;2006年02期
9 郭春伟;;超速发展的生物柴油应用[J];中国洗涤用品工业;2006年02期
10 ;生物柴油的化学法生产[J];太阳能;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓欣;方真;张帆;曾虹燕;廖凯波;邹大鹏;;纳米镁铝水滑石的制备及应用与生物柴油转化[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
2 邓欣;方真;张帆;曾虹燕;廖凯波;邹大鹏;;纳米镁铝水滑石的制备及应用与生物柴油转化[A];第十二届中国科协年会——非粮生物质能源与高技术产业化研讨会论文集[C];2010年
3 景晓军;李孟良;;掺烧不同比例生物柴油的发动机性能研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
4 孙玉秋;陈波水;方建华;王九;;烯烃-醋酸乙烯酯混合共聚物对生物柴油低温流动性的影响[A];中国石化协会、润滑脂专业委员会一届二次全体成员大会暨全国第十五届润滑脂技术交流会论文集[C];2009年
5 胡志远;孙晓清;谭丕强;楼狄明;;共轨柴油机燃用麻疯树制生物柴油的性能及排放特性[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
6 李率;蔺建民;张永光;;石化行业标准生物柴油氧化安定性测定方法的制定[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
7 张雅洁;刘双喜;景晓军;高俊华;;柴油机燃用不同比例棉籽生物柴油的试验研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年
8 余磊;马淑芬;;生物柴油对润滑油使用性能的影响及其评价方法[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年
9 吴江;陈波水;方建华;王九;;生物柴油的润滑性及机理研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
10 翟建华;邓一蕾;曹晓妹;;生物质柴油的生产方法及筛选[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘颖;泔脚废油能“变”能源[N];解放日报;2005年
2 记者 江山 实习生 李琳;泔脚“再生”可当汽车“饲料”[N];无锡日报;2005年
3 柳志卿;我贫困地区启动生物柴油项目[N];中国化工报;2006年
4 周洁;我省首个生物柴油厂年内有望投产[N];江苏经济报;2006年
5 支维墉;生物柴油发展难破原料“瓶颈”[N];江苏经济报;2007年
6 本报记者 董映璧;生物柴油:清洁的可再生能源[N];科技日报;2006年
7 赵侠;花椒籽油能转化为生物柴油[N];中国绿色时报;2007年
8 晓玲;华中农大已生产约3吨生物柴油[N];粮油市场报;2006年
9 ;浙江:大量民资涌入生物柴油制造行业[N];粮油市场报;2007年
10 记者 廖兴阳;生物柴油有望“解渴”云南油荒[N];昆明日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年
2 朱磊;生物柴油发动机燃烧控制与排放特性试验研究[D];上海交通大学;2012年
3 崔勇;非粮原料生物柴油及复合添加剂对非道路柴油机应用性能影响[D];江苏大学;2013年
4 吴毅峰;大豆生物柴油在不同环境条件下燃烧与碳烟排放特性的研究[D];华中科技大学;2010年
5 李法社;小桐子生物柴油的超临界两步法制备及其抗氧化耐低温性的研究[D];昆明理工大学;2011年
6 许广举;生物柴油非常规污染物形成机理的理论分析与试验研究[D];江苏大学;2012年
7 王显刚;生物柴油喷雾、燃烧和碳烟生成特性及其对柴油机微粒排放影响的研究[D];西安交通大学;2011年
8 李立琳;乙醇/生物柴油燃烧过程试验研究与理论分析[D];江苏大学;2013年
9 刘军锋;第三代生物柴油的开发研究[D];北京化工大学;2013年
10 郭峰;新型固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛刚;女贞籽油制备生物柴油的研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 李娜林高娃;生物柴油合成新工艺研究[D];内蒙古大学;2010年
3 丁荣;固定化脂肪酶催化光皮树油脂合成生物柴油[D];中南大学;2010年
4 胡智杰;固体碱催化制备生物柴油的研究[D];长安大学;2010年
5 冯兵;光皮树籽生物柴油的酶促合成技术研究[D];湖南农业大学;2010年
6 王红娜;气升式反应器两步法生产生物柴油实验研究[D];郑州大学;2010年
7 李瑞贞;竹废料微波辅助裂解制备生物柴油抗氧化剂的研究[D];南昌大学;2010年
8 王友东;固定化重组脂肪酶催化木本植物油脂制备生物柴油研究[D];南京林业大学;2010年
9 申东美;糖基固体酸催化剂制备生物柴油的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 黄继伟;生物柴油静电雾化机理及喷雾特性的研究[D];江苏大学;2010年
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