收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究

郝斌  
【摘要】:柴油机排放颗粒物是大气中细颗粒物(PM2.5)的主要来源之一,其生成机理和控制技术已成为相关领域的研究热点。本文开展燃油成分特性和柴油机工况条件对颗粒物物理化学特性、氧化活性影响规律的系统研究。 本文通过发动机试验研究首先发现,与燃用石化柴油(DF)相比,试验柴油机分别燃用生物柴油(BD)和煤制柴油(CTL)时,其法规污染物的排放量、颗粒物的粒数排放浓度以及气相和颗粒相多环芳香烃的排放量均显著降低。针对颗粒物微观物理化学特性演化规律的研究结果表明,柴油机排放颗粒物的微观形貌呈现出由多个接近球形的基本碳粒子组成的不规则形状。三种燃油所生成颗粒物的分形维数介于1.58-1.8之间,相同工况下颗粒物分形维数大小顺序为:BDDFCTL。同时,3种排放颗粒物中基本碳粒子的粒径介于5-65nm之间,相同工况下三种基本碳粒子平均粒径大小顺序为:DFBDCTL。微粒的分形维数和基本碳粒子平均粒径均随负荷增加而增大,随转速增加先降低后增加,而怠速工况的基本碳粒子平均粒径较大。另一方面,随负荷增加,基本碳粒子的微晶层间距和曲率变小,微晶尺寸增加;随转速升高,微晶层面间距和曲率先减小后增加,微晶尺寸先增加后减小。相同工况下,三种基本碳粒子的无序化程度大小顺序为:BDDFCTL。碳烟表面碳氢官能团随负荷增加而减少,随转速增加先减少后增加,碳氢官能团当量比介于0.11-0.5之间。三种微粒的氧/碳比、羟基官能团含量以及sp3/sp2杂化比均随着负荷减小而增加,随转速增加而先减小后增加。相同工况下,上述3种特性参数的大小顺序均为:BDDFCTL,而表面羰基官能团不仅含量较小,而且对工况和燃料的变化不敏感。此外,三种燃料所产生碳烟微粒的表观活化能(表征颗粒物的氧化活性)介于138.1-172.5kJ/mol之间。随负荷增加,碳烟微粒氧化活性下降,而随转速上升,微粒氧化活性先下降后上升。相同工况下,三种碳烟微粒氧化活性的大小顺序为:BDDFCTL。最后,本文还采用偏最小二乘法对发动机试验结果进行了回归分析发现,碳烟微粒的氧化活性受油品特性、发动机运行条件、碳烟微粒微观物理化学特性等因素的影响。其中,碳烟微粒内部微观物理结构是影响其氧化特性的最关键因素,而微粒氧化活性对表面官能团组成以及燃油成分特性的敏感度相对较小。 上述研究结果对深入认识颗粒物的本质、揭示颗粒物形成和演化机理、指导颗粒物净化技术的开发和应用,具有重要的理论参考价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 李兵;用煤为燃料的柴油机[J];能源工程;2001年03期
2 唐辉;;柴油机新型替代燃料的研究进展[J];农业装备与车辆工程;2010年07期
3 任连岭;粟斌;邓才超;;柴油机应急燃料的发火性及其对发动机性能影响研究[J];内燃机;2009年03期
4 李桂云;袁茂泉;;低排放、长寿命柴油机对燃料和润滑油的需求[J];润滑油;2007年05期
5 何邦全,郑北生;燃料甲酯应用研究浅析[J];内燃机学报;1996年02期
6 段树林,冯林,许锋,周经纬,陈家骅;采用双喷嘴及闪急喷射在柴油机中燃用煤液化燃料的研究[J];大连理工大学学报;1995年06期
7 孙万臣,刘巽俊,宫本登,小川英之,河隆夫;燃料挥发性对柴油机性能及排放的影响[J];内燃机学报;2004年04期
8 员力勋;冬季起动燃料的使用与注意事项[J];农机市场;2001年02期
9 郭和军,刘治中,姚如杰;燃料成份和性质对柴油机排放的影响[J];小型内燃机;1999年02期
10 徐桂福;;2Д100柴油机高压燃料管的修复[J];热力机车译丛;1964年02期
11 李玲玲;用煤为燃料的柴油机[J];中小型电机;1994年03期
12 闫帅;;增大燃料与空气接触面积的实验探究[J];理科考试研究;2022年06期
13 ;Lubrizol推出新型清洁柴油燃料[J];精细石油化工进展;2003年05期
14 李亚鹏;邵超;宋俊良;;醇醚类燃料在柴油机上的应用[J];重型汽车;2013年01期
15 曾现军;邓建;孔华;陆璐;蔡存金;;丁醇作为车用替代燃料的研究进展[J];小型内燃机与摩托车;2012年01期
16 何庆元;防火燃料研制动态[J];车用发动机;1979年03期
17 丁梦豪;胡以怀;高雨颀;郭浩;;氨燃料在发动机中的应用研究[J];能源与节能;2021年12期
18 赵九洲;王碧颖;;古代华北燃料民俗文化述略[J];石家庄学院学报;2021年01期
19 伍浩松;戴定;;日推迟从福岛事故机组取出燃料碎片[J];国外核新闻;2021年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 荘嘉坤;方金祥;;微型氫氧燃料電池之設計與應用[A];微型化学实验专辑论文集[C];2004年
2 刘忠文;林正雄;傅彦锫;;以微波誘導燃燒法製作CeO_2:Gd高温燃料電池極板[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第四届学术年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文摘要集[C];2005年
3 詹永利;;对我国水泥企业燃料替代技术再思考[A];2016水泥窑协同处置废弃物技术交流大会论文集[C];2016年
4 宋良友;王秀英;王杰;;提高烧结燃料粒度的探索[A];2010年河北省冶金学会炼铁技术暨学术年会论文集[C];2010年
5 ;国电集团部署2013年燃料工作[A];《电站信息》2013年第04期[C];2013年
6 李双艳;王忠伟;庞燕;;生物质发电厂燃料次级运输最小碳排路径实现[A];中国系统工程学会第十八届学术年会论文集——A09系统工程方法在低碳与资源集约化方面的应用[C];2014年
7 冯恩福;冯晗;;聚化燃料为发电厂降低煤耗、节能减排、发展低碳经济做贡献[A];2015火力发电节能改造现状与发展趋势技术交流会论文集[C];2015年
8 郭猛超;张亚军;胡伟;;车用替代燃料现状及应用分析[A];福建省科协第七届学术年会能源分会专刊[C];2007年
9 ;节能环保型燃料—秆浆煤问世[A];江苏省能源研究会成立二十周年纪念暨第十届学术年会热电专委会第十二届年会暨学术报告会论文集[C];2004年
10 姚勇;邸敏艳;;西方各国汽车低硫燃料标准的实施与监管[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年
11 闫华;李先进;高洪泉;罗永锋;肖继军;;复合燃料体系相互作用、安全和力学性能的分子动力学研究[A];第六届全国强动载效应及防护学术会议暨2014年复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会论文集[C];2014年
12 仲峰泉;;应用于燃料主动冷却性能研究的传热装置及若干测量技术[A];中国科协第235次青年科学家论坛——极端复杂测试环境下实验力学的挑战与应对[C];2011年
13 张佳庆;袁满;黎昌海;李强;;大空间燃料岛火灾安全距离变面积计算模型[A];2011安徽省科协年会——海湾杯“社会消防安全管理创新”专题年会论文集[C];2011年
14 张磊;;聚化燃料的反应机理及其特性[A];2013年火电厂污染物净化与绿色能源技术研讨会暨环保技术与装备专业委员会换届(第三届)会议论文集[C];2013年
15 张嘉;刘锦洪;任萌;王辉;李佳;康武;唐向阳;;钍基燃料的国内外研究现状及核能利用展望[A];中国核学会核化工分会成立三十周年庆祝大会暨全国核化工学术交流年会会议论文集[C];2010年
16 楊授印;吳敏聖;葉昱璿;林英沂;;液態生質燃料噴霧燃燒研究[A];2016海峡两岸流体力学研讨会论文摘要集[C];2016年
17 刘兴华;闫华;罗永峰;王大喜;李术元;马跃;赵志;;铝基液固复合燃料的热解行为研究[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十六分会:燃烧化学[C];2016年
18 李庆;;火电厂现代燃料分析工作的研究[A];2012年江西省电机工程学会年会论文集[C];2012年
19 陈仁松;高新军;;温度和压力对燃料脉冲爆震参数的影响研究[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(上)[C];2011年
20 王焕忠;皮埃尔.狄戈瑞;;“可替代燃料/原料(AFR)”的最新进展[A];2005年水泥技术大会暨第七届全国水泥技术交流大会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 郝斌;不同燃料对柴油机排气颗粒物的影响研究[D];天津大学;2014年
2 赵九洲;古代华北燃料问题研究[D];南开大学;2012年
3 王延耀;废食用油的燃料化机理及其燃烧性能的研究[D];中国农业大学;2004年
4 禹进;用于燃烧反应流模拟的模型燃料构建方法研究[D];重庆大学;2017年
5 张辉;污泥复合燃料热利用特征与灰渣成型性能[D];浙江大学;2013年
6 牛波;大分子燃料简化化学反应机理的构建、优化和评价研究[D];大连理工大学;2021年
7 孔京;高能量密度燃料分子设计及定向合成机理的理论研究[D];天津大学;2011年
8 耿超;燃料低温重整对发动机燃烧影响机理的研究[D];天津大学;2019年
9 孙秀秀;低速二冲程柴油机替代燃料及排放控制技术研究[D];天津大学;2018年
10 张波;燃料理化特性对均质压燃影响的试验研究[D];天津大学;2007年
11 于维铭;航空煤油替代燃料火焰传播速度与反应动力学机理研究[D];清华大学;2014年
12 唐乐;可燃颗粒-石蜡基复合燃料的燃烧特性和机理研究[D];南京理工大学;2018年
13 田东旭;航空模型燃料反应动力学及碳烟生成机理研究[D];中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所);2021年
14 姜晨旭;基于燃料理化特性与燃烧技术协同控制的汽油压缩着火燃烧的试验研究[D];上海交通大学;2019年
15 肖干;多组分石油基表征燃料反应机理模型及其应用研究[D];华中科技大学;2016年
16 彭玉;固态燃料熔盐冷却快堆的钍铀增殖特性研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所);2017年
17 邓强;基于木质纤维素合成高密度烷烃燃料研究[D];天津大学;2016年
18 张晓宇;合成气燃料点火及火焰稳定性的研究[D];清华大学;2014年
19 丛海霞;钍基熔盐堆燃料及干法处理中的分析方法研究[D];中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所);2020年
20 丁海春;基于光学方法的多种燃料喷雾和燃烧特性的基础研究[D];合肥工业大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 周玉松;燃料性质和成份对内燃机车排放的影响的研究[D];北京交通大学;2006年
2 殷地亮;替代燃料汽车的综合评价研究[D];北京交通大学;2007年
3 杨睿;某新型复合燃料安全性能研究[D];南京理工大学;2016年
4 张茜;基于生命周期评价理论的车用替代燃料路径选择研究[D];天津大学;2012年
5 陈嫦娥;明清珠江三角洲燃料问题研究[D];暨南大学;2011年
6 黄海鹏;循环流化床锅炉非设计燃料掺烧优化[D];华南理工大学;2016年
7 胡佳佳;新能公司生物质发电燃料协同供应机制设计与优化研究[D];华中科技大学;2015年
8 韩月丽;绥中发电公司燃料库存项目管理研究[D];华北电力大学;2014年
9 楚剑鹏;基于乙醇灵活燃料技术的车辆适应性改进研究[D];吉林大学;2014年
10 薛姗姗;集团化燃料管理信息系统的应用研究[D];华北电力大学;2014年
11 刘建文;河北燃料总公司营销战略研究[D];南京理工大学;2002年
12 朱啸宇;基于空间燃料站的圆轨道航天器在轨加注服务调度算法[D];南京航空航天大学;2017年
13 李洋;高温气冷堆氦气流动及燃料球冷却过程数值模拟[D];北京化工大学;2016年
14 姜凯;双环戊二烯连续聚合制备高密度燃料[D];天津大学;2007年
15 解方喜;燃料挥发性及着火性对柴油机排放的影响[D];吉林大学;2006年
16 魏明智;燃料组分与热氛围协同作用下的燃烧及排放特性研究[D];吉林大学;2020年
17 孟庆海;火力发电厂燃料自动监管系统研究[D];华北电力大学(北京);2016年
18 侯平;车用替代燃料对炼油业的影响及对策研究[D];东北石油大学;2015年
19 吴存健;我国车用替代燃料的评价指标体系构建和发展战略研究[D];北京化工大学;2012年
20 郑士卓;低热值气体燃料层流燃烧特性研究[D];北京交通大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 本报记者 贺春禄;车用替代燃料迎“暖春”[N];中国科学报;2013年
2 记者 廖艳霞;湘潭重新划定高污染燃料禁燃区范围[N];湘潭日报;2022年
3 本报记者 卜叶;能工有巧思 燃料天上来[N];中国科学报;2021年
4 记者 贾志敏;清洁燃料限量实名配发且在指定配售点购买[N];延安日报;2021年
5 记者 左泽川;我市划定禁止燃用高污染燃料区域[N];池州日报;2014年
6 记者 李山;德国航空航天中心成功测试两种绿色太空燃料[N];科技日报;2021年
7 记者 沈谦;西安清洁燃料车占公交车总量98%[N];陕西日报;2013年
8 记者 胡生敏;我市划定高污染燃料禁燃区[N];海东日报;2021年
9 记者 张梦然;空气燃料实验系统“梦想成真”[N];科技日报;2021年
10 记者 周小平;岳阳划定高污染燃料禁燃区[N];岳阳日报;2019年
11 记者 包力;“燃料行动”为地贫儿生命“加油”[N];深圳商报;2020年
12 本报记者 王林;氨:低碳航运燃料“新选择”?[N];中国能源报;2020年
13 记者 陈正 通讯员 裴博瑞;邯郸划定高污染燃料禁燃区[N];河北日报;2020年
14 记者 王金玲 通讯员 裴博瑞;我市划定高污染燃料禁燃区[N];邯郸日报;2020年
15 记者 刘海英;美科学家找到细胞“燃料”输送新途径[N];科技日报;2019年
16 记者 姚懿容 通讯员 马骁骋;我市重新划定高污染燃料禁燃区[N];常德日报;2019年
17 本报记者 史爱萍;镁有望助力燃料汽车发展[N];中国有色金属报;2019年
18 记者 任学光;高污染燃料禁燃区划定调整公众听证会召开[N];河北日报;2019年
19 记者 任学光;全市调整高污染燃料禁燃区[N];河北日报;2019年
20 记者 徐朝晖;市区调整高污染燃料禁燃区[N];金华日报;2019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
  • 010-62982499
  • 010-62783978