摻燒乙醇小型農用柴油機燃燒機理與低排放研究.pdf

1、我國是農業大國的國情使單缸柴油機在我國經濟發展中扮演著重要角色,然而高油耗、高排放、低升功率等問題使單缸柴油機面臨嚴峻挑戰。環保法規對單缸柴油機的要求也越來越嚴格。因此有必要采取措施來提高柴油機性能。
　　 本文研究了純柴油和乙醇/柴油雙燃料的化學反應動力學機理,分析乙醇加入對柴油機均質壓縮燃燒的重要物種、自由基和關鍵反應的影響。結果表明,乙醇在一定程度上抑制了柴油的低溫反應,脫氫產物C7H15在低溫階段的裂解反應微弱,一次加氧

2、反應和二次加氧反應起主導作用。模擬還分析了不同進氣溫度和當量比等邊界參數對均質壓燃發動機燃燒過程的影響。結果表明,隨著進氣溫度升高,脫氫反應速率逐漸減小,缸內最高溫度升高,最高壓力下降,CO降低,NO升高;隨著燃空當量比增加,脫氫反應速率逐漸增大,缸內壓力和溫度都升高,CO和NO增加。
　　 為了直觀地研究燃油濃度場,本文建立ZS195柴油機的燃燒室三維實體模型,并進行網格劃分,定義網格移動事件,設定邊界條件,實現對缸內燃燒的瞬

3、態模擬。本文主要研究了噴油嘴噴孔數目、噴油嘴位置以及噴油提前角對燃油濃度分布的影響,通過比較分析,找出提高發動機動力性及降低排放的較佳匹配參數。結果表明:增加噴孔數,由原機的4孔增加到6孔,可以提高柴油機的動力性,但NO和SOOT排放明顯增加。在增加噴孔數的基礎上,通過提前噴油和適當減少噴油量的方法,可保持原機動力性和提高經濟性,但NO和SOOT呈現trade-off規律,NO排放增加,SOOT排放得到改善。在原機4孔噴嘴的基礎上,采取