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《广西大学》 2004年
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二甲醚/甲醇双燃料均质压燃发动机的试验研究

陈征  
【摘要】:能源匮乏和环境污染是当今世界各国所共同面临的两大难题。均质压燃(HCCI)燃烧技术以其低氮氧化物、低微粒排放和高热效率的优点而引起世界各国的广泛关注。控制着火时刻和燃烧反应速率以及扩展运行工况范围是发动机实现HCCI燃烧的关键和难点。 针对HCCI面临的难点问题,本文提出了一种新的解决方法,即采用高十六烷值燃料二甲醚和高辛烷值燃料甲醇组合成双燃料燃烧模式,并结合冷却废气再循环(EGR)技术来控制HCCI燃烧的着火时刻和燃烧反应速率,使发动机能在较大的工况范围内实现HCCI燃烧。 试验在一台单缸发动机上进行,DME和甲醇的供给由一套电控气道喷射系统控制。试验结果表明,DME具有明显的双阶段放热的特点,DME HCCI只能在小负荷工况运行。采用DME/甲醇双燃料通过调节DME和甲醇的比例可大幅度拓宽HCCI运行工况范围,最大平均指示压力可达0.77MPa。燃烧特性分析表明,DME浓度增大,HCCI着火时刻提前,燃烧持续时间缩短;甲醇浓度增大,HCCI着火时刻推迟,燃烧持续时间延长。甲醇对DME低温放热反应有很大影响,DME/甲醇双燃料燃烧反应中DME低温放热明显减小。正常燃烧情况下增大DME、减少甲醇有利于提高HCCI发动机的热效率。在低负荷工况采用DME/甲醇双燃料会导致过低的发动机热效率,宜燃用单一DME燃料并采用大比例EGR方案来改善热效率。EGR使HCCI的着火时刻推迟,燃烧持续时间延长,发动机的热效率提高,但EGR对拓宽双燃料HCCI的工况范围作用不大。DME/甲醇双燃料HCCI燃烧的NO_X排放始终保持在很低的水平,而HC排放和CO排放较高。DME浓度增大,HC和CO排放降低;甲醇浓度增大,HC和CO排放升高。 本文的研究结果表明,采用DME/甲醇双燃料是控制HCCI燃烧的有效方法。EGR也是控制HCCI的一种技术手段。本文的研究对寻找拓宽HCCI工况范围的技术途径,实现甲醇燃料高效清洁燃烧具有重要理论意义和实用价值。
【学位授予单位】:广西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TK464

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 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
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
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7 张全长;二甲醚气道喷射与甲醇缸内直喷复合燃烧方式的研究[D];广西大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 虞育松;李国岫;刘建英;;燃烧室形状对直喷柴油机燃烧性能影响的三维数值模拟[J];北京交通大学学报;2007年04期
2 许健;张欣;刘建华;范龙飞;;天然气掺氢发动机性能与排放试验[J];北京交通大学学报;2009年04期
3 王桂芝,赵长禄;汽油机工作过程数值模拟的研究进展[J];车辆与动力技术;2004年02期
4 苑士华;吴维;荆崇波;郭凯;赵振峰;;单活塞式液压自由活塞柴油机启动过程研究[J];兵工学报;2010年08期
5 陶海萍,周大森;小型汽油机工作过程的数值模拟[J];北京工业大学学报;2005年03期
6 杜巍;刘福水;李向荣;;差分格式对柴油机进气流动模拟计算结果的影响[J];北京理工大学学报;2007年09期
7 许建民;李岳林;刘志强;;汽油机燃烧循环变动的理论研究[J];北京汽车;2007年04期
8 秦敬哲;王天友;;稀薄燃烧汽油机NO_x排放后处理研究进展[J];北京汽车;2007年05期
9 廖水容;邵毅明;张敏;于志刚;;均质充量压缩燃烧研究现状与存在的问题[J];北京汽车;2008年01期
10 刘耀东;宋云超;;进气加氢柴油机排放性能的模拟研究[J];北京汽车;2009年04期
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1 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
2 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
3 周华;李孟良;景晓军;;DPF对柴油车气态及颗粒物污染物排放的影响[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
4 郭瑞莲;鲍晓峰;岳欣;崔平;纪威;;车用乙醇汽油对发动机进气系统沉积物的影响[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
5 李云广;李研芳;李耀宗;尹艳君;徐春龙;蔡忠周;;喷嘴凸出高度对单缸机气缸内燃烧过程影响研究[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 王金华;天然气-氢气混合燃料直喷燃烧特性和预混层流火焰研究[D];西安交通大学;2009年
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8 孙田;复合激光诱导荧光定量标定技术及其对柴油喷雾特性研究的应用[D];天津大学;2008年
9 胡二江;天然气—氢气混合燃料结合EGR的发动机和预混层流燃烧研究[D];西安交通大学;2010年
10 张延峰;汽油机芳香烃生成机理的研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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 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
3 田文凯;多功能燃烧弹的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 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
6 毕克刚;富氧进气结合EGR技术对增压柴油机排放的试验研究[D];昆明理工大学;2010年
7 彭益源;富氧进气和掺水乳化对增压柴油机燃烧和排放影响的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 孙辉;反射炉燃油雾化燃烧CFD数值模拟研究[D];昆明理工大学;2010年
9 陈贵升;高原环境下车用柴油机燃用生物柴油的试验研究[D];昆明理工大学;2009年
10 陈男;高原环境下高压共轨柴油机燃用生物柴油的应用研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 申伟;;二甲醚发动机发展现状与展望[J];节能与环保;2007年09期
2 姜国华;郝汝林;麦瑞礼;;我国轻型汽车排放标准的发展历程[J];交通节能与环保;2008年01期
3 王岗,杨青;电控甲醇发动机的开发研究[J];车用发动机;2002年06期
4 吕兴才,黄震,李孝禄;代用燃料二甲醚的研究现状与前景[J];车用发动机;2003年04期
5 于世涛,郭英男,卓斌,刘金山;柴油/乙醇混合燃料的性质及对发动机性能的影响[J];车用发动机;2004年03期
6 莫春兰;张煜盛;韩健;孙海英;;二甲醚HCCI发动机污染物排放的气相色谱试验研究[J];柴油机设计与制造;2007年01期
7 汪礼权;国外车用柴油机新产品开发概况[J];柴油机;2003年02期
8 李跟宝,周龙保,蒋德明;生物柴油对直喷式柴油机燃烧和排放的影响[J];柴油机;2004年02期
9 边归国;;汽车代用清洁燃料的发展现状[J];能源与环境;2006年01期
10 郭猛超;张亚军;胡伟;;车用替代燃料现状及应用分析[J];能源与环境;2007年05期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 董雅俊赵旭;[N];中国化工报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘金山;燃烧边界条件对乙醇燃料均质压燃的影响规律[D];吉林大学;2006年
2 贾明;均质压燃(HCCI)发动机着火与燃烧过程的理论与数值研究[D];大连理工大学;2006年
3 田国弘;缸内直喷汽油机HCCI燃烧瞬态过程的研究[D];清华大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 余本雄;基于共轨式电喷系统的高压缩比HCCI的实现方法和特性研究[D];天津大学;2004年
3 董芳;内燃机燃烧过程的数值模拟[D];大连理工大学;2004年
4 张波;燃料辛烷值对均质压燃燃烧特性和排放特性影响的试验研究[D];广西大学;2004年
5 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
6 杨林;基于缸内废气再循环的HCCI汽油机试验研究[D];天津大学;2005年
7 许艳军;采用进气热管理系统实现SI-HCCI-SI模式转换的试验研究[D];吉林大学;2006年
8 王有坤;利用速压机对乙醇HCCI燃烧特性研究[D];吉林大学;2006年
9 胡清欣;直喷式柴油机燃用甲醇-二甲醚二元燃料性能的试验研究[D];太原理工大学;2006年
10 向晋华;直喷式柴油机燃用甲醇-二甲醚混合燃料排放特性的研究[D];太原理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杨杰;张煜盛;张鹏;周少任;;二甲醚发动机活塞温度的测量研究[J];车用发动机;2007年03期
2 林灵;魏远文;;柴油机燃用二甲醚的HCCI特性模拟分析[J];西华大学学报(自然科学版);2008年04期
3 闫妍;张煜盛;曾东建;孟忠伟;田维;暴秀超;;内燃机非常规排放物检测方法综述[J];西华大学学报(自然科学版);2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑朝蕾;柴油机高效清洁燃烧方式基础理论研究[D];天津大学;2008年
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1 曹杰;粗二甲醚柴油混合燃料燃烧与排放的研究[D];太原理工大学;2011年
2 王跃;气体燃料发动机电容放电式点火系统的研究[D];北京交通大学;2011年
3 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
4 谌祖迪;基于醇醚燃料复合燃烧模式的压燃发动机性能与排放特性研究[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
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7 程翔;二甲醚发动机低压共轨系统燃料喷射特性的研究[D];武汉科技大学;2007年
8 杨杰;DME发动机活塞温度场的三维有限元分析与试验研究[D];华中科技大学;2007年
9 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
【相似文献】
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9 申伟;;二甲醚发动机发展现状与展望[J];节能与环保;2007年09期
10 ;《城镇燃气二甲醚国家标准》将实施[J];煤化工;2011年01期
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1 ;21世纪新能源二甲醚的发展前瞻[A];节能减排论坛——福建省科协第八届学术年会卫星会议论文专刊[C];2008年
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1 闫妍;醇醚双燃料压燃发动机的燃烧机理与排放特性研究[D];华中科技大学;2011年
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5 伊克拉沃;基于添加剂的天然气HCCI发动机燃烧特性的试验与数值模拟研究[D];华中科技大学;2009年
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7 贾美林;甲烷空气部分氧化/二甲醚合成集成工艺的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2002年
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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 向小军;电控柴油掺烧二甲醚的实验研究及掺烧比确定[D];武汉理工大学;2003年
3 刘国涛;柴油掺烧二甲醚在柴油机上的应用研究[D];武汉理工大学;2003年
4 邹卫兵;二甲醚重整制氢系统的实验研究[D];华东理工大学;2011年
5 杨忠勇;柴油机燃用二甲醚高压油泵密封润滑的试验研究[D];太原理工大学;2004年
6 唐丽丽;柴油机掺烧二甲醚掺烧比控制方案实验研究[D];武汉理工大学;2002年
7 李小粉;高比例二甲醚柴油混合燃料燃烧及排放过程的仿真研究[D];太原理工大学;2010年
8 赵彦巧;二氧化碳催化加氢一步法制二甲醚催化剂的研究[D];天津大学;2004年
9 王娜;柴油机燃用二甲醚/非标重柴油的燃烧仿真研究[D];太原理工大学;2011年
10 马健;压燃式发动机燃用二甲醚的实验研究[D];山东大学;2010年
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