乙醇-柴油混合燃料噴霧與燃燒特性研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，汽車代用燃料研究受到越來越多的重視。含氧清潔燃料乙醇以其廣泛的來源，優(yōu)越的燃燒經(jīng)濟(jì)性和排放性能，被認(rèn)為是解決我國能源安全與環(huán)境保護(hù)問題的重要石油替代燃料。
　　 在廣泛研讀國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先綜述了乙醇柴油發(fā)動機(jī)的研究歷史與現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢。在自行搭建的穩(wěn)態(tài)噴霧實(shí)驗(yàn)臺上，對乙醇/柴油混合燃料噴霧粒度分布特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明柴油中摻混乙醇有利于降低燃油噴霧過程中軸向液滴的SMD分布

2、，且SMD分布隨著乙醇含量的增加而減小。乙醇混合比較大的燃料噴霧，其徑向滴徑的分布較為均勻；在遠(yuǎn)離噴嘴的噴霧下游，其徑向滴徑分布也更為均勻。
　　 以ZS195直噴式柴油機(jī)為原型，建立了開展乙醇/柴油混合燃料發(fā)動機(jī)燃燒與排放特性研究的實(shí)驗(yàn)臺架；采用排氣分析儀、氣相色譜法(GC)和傅立葉紅外光譜分析法(FT-IR)，對燃用純柴油以及摻混兩種不同比例乙醇的摻醇柴油的發(fā)動機(jī)污染物排放，包括常規(guī)排放物CO、CO2、HC、NOX，以及非常

3、規(guī)排放物甲醛，甲酸，乙醛，乙醇進(jìn)行了試驗(yàn)測量。檢測結(jié)果表明，摻燒乙醇可以降低NOX和CO的排放，但卻使HC排放明顯增加；摻燒乙醇會增加甲醛、甲酸、乙醛和乙醇的排放，其中乙醛和乙醇的排放會隨乙醇摻燒比的增加而顯著增加。
　　 針對多維數(shù)值模擬目前仍受限于計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的實(shí)際情況，建立了一個(gè)包含41個(gè)物種，115步基元反應(yīng)的乙醇/柴油混合燃料燃燒的簡化反應(yīng)動力學(xué)模型，計(jì)算結(jié)果表明該模型能在較寬的運(yùn)行范圍內(nèi)有效模擬發(fā)動機(jī)的工作過程。<