收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

改性生物基燃油对车用柴油机NO排放影响的研究

张永辉  
【摘要】:生物基燃油作为车用柴油机替代燃料,对缓解石化能源危机有重要意义,对降低碳烟、一氧化碳等排放有明显效果,但对氮氧化物(NO)的排放控制始终是重点和难点。本文在组分分析、特征燃油构建研究的基础上,通过化学动力学计算与试验相结合的方法,深入研究了组分特征及组分构成对生物基燃油NO排放特性的影响,为生物基燃油推广中降低NO排放提供理论及试验依据,对类似生物燃料的NO排放特性研究也有重要参考价值。主要研究内容及结论如下:1、开展了大豆油脂快速热裂解生物基燃油(SPBF)的替代组分研究,构建了SPBF替代燃油模型。通过GC-MS分析,指出短链脂肪酸甲酯含量的上升和不饱和组分比重的下降是SPBF区别与生物柴油的典型组分特征。在六种典型组分基础上,确定了SPBF的五种替代组分,葵酸甲酯(MD)、9-葵烯酸甲酯(MD9D)、5-葵烯酸甲酯(MD5D)、辛酸甲酯(MO)、正庚烷(n-heptane)。通过引入不饱和组分(MD9D)和短碳链组分(MO),分别构建了具有显著不饱和度特征和显著短碳链特征的生物燃油,MD blend A和MD blend B。根据SPBF的含氧量特征和不饱和度特征,确定了五种替代组分的掺混比,构建了SPBF的替代燃油模型MD blend C。2、开展了SPBF替代组分及特征油的NO排放特性仿真计算研究,验证了替代燃油模型在NO生成量方面对SPBF具有良好的替代性。基于零维封闭均质燃烧模型,在温度及当量比可变的燃烧初始条件下,对比研究了饱和组分(MD)与不饱和组分(MD9D)、MD blend A和MD blend B的NO排放特性;以及各替代组分和特征掺混油的燃烧滞燃期变化规律,研究结论可作为构建SPBF替代方案的理论基础,即MD blend C的构建,基于内燃机(HCCI)模型,从NO生成量和着火延迟期方面验证了MD blend C对SPBF具有良好的替代性。3、进行了单组份和多组分掺混的生物质燃料油的试验研究,为SPBF的车用柴油机排放特性分析提供了数据支撑。根据六种典型组分,选定短链组分辛酸甲酯(MO)、饱和长链组分棕榈酸甲酯(C_(17)H_(34)O_2)、不饱和组分油酸甲酯(C_(19)H_(36)O_2)以及0~#国五柴油作为试验用油,与替代组分对应一致。按照含氧量与SPBF等同的原则,构建了表示不同饱和度特征和碳链长度特征的混合油,CBD-2和CBD-3,以及生物质均等掺混的CBD-1。试验数据量化了分子结构特征差异对NO排放影响,为SPBF的车用柴油机排放特性分析提供了数据支撑。特定工况下CBD-2和CBD-3表现出的高放热率、高放热量、高NO排放量,表明了含有特定比例的棕榈酸甲酯和油酸甲酯对燃烧有着特殊的促进作用。CBD-1的燃烧特征表明了组分之间存在抑制燃烧化学反应效率的可能。中低转速及低负荷下单一生物质组分与柴油的掺混油能减少NO排放,短链组分含量的增加及不饱和度的下降有利于降低NO的排放。4、开展了SPBF发动机台架试验,验证了本文构建的SPBF替代燃油的有效性。由SPBF与柴油掺混生成B10、B20、B30,全负荷工况低转速下,有效抑制了NO生成,与单组份的模拟计算结果和试验结果相一致,减排效果依次是B10、B20、B30。转速高于2000rpm时,增大了NO排放,依次是B10、B30、B20。试验数据分别与MD blend C的模拟计算数据以及组分掺混燃油的试验数据对比,表明NO排放规律基本一致。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 李自立;;生物基化工与材料产业技术的开发与探索[J];化工设计通讯;2018年08期
2 ;范伦特公司组建合作联盟推进生物基芳烃技术工业化开发[J];石油炼制与化工;2017年01期
3 于建荣;王跃;毛开云;;生物基产品发展现状及前景分析[J];生物产业技术;2017年04期
4 宁翠娟;;生物基纤维品牌知多少[J];纺织科学研究;2017年09期
5 郑颖;邓勇;陈方;陈云伟;丁陈君;;欧盟生物基产业科技战略解析[J];中国生物工程杂志;2016年04期
6 刘树英;伯恩坎·N·曼弗雷;;生物基纤维开发动向与发展前景[J];中国纤检;2015年19期
7 新型;;欧盟积极发展生物基经济[J];化工新型材料;2015年11期
8 Chemweek;;美国生物基工业增加400万个就业岗位[J];精细石油化工进展;2015年05期
9 牛方;;生物基 离我们究竟有多远?[J];中国纺织;2014年01期
10 马松琪;刘小青;朱锦;;生物基环氧树脂的研究进展[J];粘接;2014年06期
11 王燕;余辉;朱宇宏;郭静卓;;生物基复合材料及其标准概况[J];中国标准化;2012年03期
12 朱宇宏;汪晓磊;王燕;郑伟;;生物基复合材料检测方法体系研究:分析鉴定方法[J];中国标准化;2012年03期
13 郑宁来;;生物基聚酯的发展[J];合成技术及应用;2012年03期
14 毛渺浩;刘斌;;利用生物质废弃物生产生物基产品[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年17期
15 潘海霞;;朗盛将生产全世界首款生物基EPDM橡胶[J];世界橡胶工业;2011年10期
16 ;朗盛将生产全世界首款生物基EPDM橡胶[J];精细与专用化学品;2011年10期
17 黄丽萍;;朗盛将生产全世界首款生物基EPDM[J];橡胶工业;2011年11期
18 ;吉林拟建首条百万吨生物基化工醇生产线[J];化工中间体;2009年03期
19 ;我国首条百万吨生物基化工醇生产线将于2011年投产[J];食品与发酵工业;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王清清;向慎思;葛华;贾彦波;王莉;陈方;宋海峰;;生物基质中多肽药物在线固相液质联用系统的建立及其应用[A];第九届全国药物和化学异物代谢学术会议论文集[C];2009年
2 朱锦;;生物基高分子材料研究进展及未来发展趋势[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题B 生物大分子[C];2015年
3 王瑞;同小博;葛成达;周光远;;新型呋喃生物基聚醚酯的合成与表征[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题B:生物大分子[C];2017年
4 朱锦;;生物基高分子材料研究一些新进展[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题P:生物基高分子[C];2017年
5 陈沁;谢海波;;木质纤维素结构重整制备全生物基聚酯[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题P:生物基高分子[C];2017年
6 王玉忠;;生物基高分子材料的本质阻燃研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
7 姚春德;黄钰;周红秀;刘小平;;生物基汽油添加剂摩擦性能实验研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十二届年会论文集[C];2006年
8 耿漪亭;张立群;胡潇然;李炎;张奇男;王润国;;3D打印生物基聚酯的合成,制备及性能研究[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题A:高分子化学(1)[C];2017年
9 欧阳洪生;肖竹钱;葛秋伟;王珍珍;方晟;蒋成君;毛建卫;;纤维素催化加氢制备生物基食用化学品研究进展[A];中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集[C];2014年
10 孔德森;韦华;;生物基多元醇的现状及展望[A];中国聚氨酯工业协会第十四次年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 尚垒;基于白藜芦醇的生物基环氧树脂合成、固化及其碳纤维复合材料性能研究[D];长春工业大学;2018年
2 张永辉;改性生物基燃油对车用柴油机NO排放影响的研究[D];南京林业大学;2018年
3 胡潇然;新型生物基聚酯及其复合材料的制备、应用与性能研究[D];北京化工大学;2017年
4 刘玉鹏;生物基多支化聚合物制备与表征[D];中国林业科学研究院;2014年
5 陈沁;基于木质纤维素的生物基聚合物制备和性质研究[D];大连理工大学;2015年
6 何妙妙;衣康酸基生物基聚酰胺的合成及性能研究[D];北京化工大学;2016年
7 曹骏;有机硅改性环氧树脂的制备及其性能研究[D];浙江大学;2017年
8 孙树泉;天然橡胶共混物应变诱导结晶研究及生物基橡肢促进剂的制备[D];北京化工大学;2017年
9 李诚;有机硅改性高性能酚醛/环氧树脂的制备与性能[D];浙江大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 缪洛玘;生物基活性包装的特征研究及其在生鲜牡蛎保鲜中的应用[D];上海海洋大学;2018年
2 唐光璐;生物基醇类脱水反应研究[D];北京化工大学;2018年
3 赵华宁;生物基衣康酸类聚酯橡胶乳液的制备[D];青岛科技大学;2013年
4 郭良博;生物基聚酯酰胺热塑性弹性体的合成与性能研究[D];青岛科技大学;2013年
5 王文涛;聚乳酸/天甲橡胶/天然橡胶生物基TPV的制备与性能研究[D];华南理工大学;2018年
6 耿漪亭;可3D打印生物基聚酯的设计、合成及性能研究[D];北京化工大学;2018年
7 张光涛;非异氰酸酯法合成生物基杂化聚氨酯及其性能研究[D];北京化工大学;2018年
8 钟媛;生物基硫化聚酯橡胶粒子的研究[D];青岛科技大学;2013年
9 周孟娇;纤维素纳米晶/生物基聚合物复合材料的制备与性能研究[D];北京服装学院;2019年
10 张广宇;生物基硬质聚氨酯泡沫的制备与性能研究[D];青岛科技大学;2017年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张香;生物基基础化学品:冲刺产业化[N];中国化工报;2015年
2 本报记者 张香 实习记者 郭莉;生物基精细化学品:简化流程[N];中国化工报;2015年
3 记者 危丽琼;生物法BDO首次商业化生产[N];中国化工报;2013年
4 赵淑玲;生物基胶黏剂技术获成功[N];中国化工报;2013年
5 本报记者 郑璐;生物基产品:突破产业化高成本桎梏[N];中国化工报;2013年
6 图建平;生物基C_(4)化学品生产紧锣密鼓[N];中国化工报;2013年
7 百川;生物基环氧树脂研究获新进展[N];中国化工报;2013年
8 记者 米然;生物基PTT纤维打通技术链条[N];中国化工报;2014年
9 本报记者 翁国娟;商业化加速 原料要跟上[N];中国化工报;2014年
10 图建平;巴西化工业寻求“生物”活力[N];中国化工报;2014年
中国知网广告投放
 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