正丁醇部分預(yù)混燃燒及其顆粒物排放特性試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-09-08 07:07
通過一臺(tái)改造的單缸柴油機(jī)研究了小負(fù)荷下EGR、噴射時(shí)刻、進(jìn)氣壓力及噴射策略對正丁醇部分預(yù)混燃燒(PPC)及其顆粒物排放特性的影響.結(jié)果表明:引入適當(dāng)小比例EGR率能夠促進(jìn)正丁醇著火,提前燃燒相位;正丁醇PPC顆粒物粒徑集中在40 nm以內(nèi),絕大部分為核態(tài)顆粒物;隨著EGR率的增大,顆粒物粒徑范圍加大,但較高EGR率下滯燃期過長,燃燒相位靠后,顆粒物排放的濃度及粒徑迅速降低;隨著噴射時(shí)刻的提前,顆粒物粒徑分布先向大粒徑、高濃度偏移,后向小粒徑、低濃度移動(dòng),相同燃燒相位CA 50時(shí),遠(yuǎn)上止點(diǎn)噴射比近上止點(diǎn)噴射能夠獲得較小的顆粒物濃度;小負(fù)荷下較低進(jìn)氣壓力仍具有足夠高的空燃比,但其滯燃期長,顆粒物排放濃度低,粒徑分布范圍窄,增大進(jìn)氣壓力使顆粒物粒徑分布向大粒徑偏移;相對單次噴射,兩次噴射策略能夠顯著降低顆粒物排放濃度,并且主后噴兩次噴射策略降低效果更佳.
【文章來源】:內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2020,38(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
EGR率及噴射時(shí)刻對滯燃期及CA 50的影響
EGR率及噴射時(shí)刻對排放影響
正丁醇的碳鏈為直鏈,只含4個(gè)碳原子,并且含有氧原子,在燃燒過程中形成的碳煙前驅(qū)物較少,尤其在筆者研究的小負(fù)荷工況混合充分且氧濃度充足情況下,形成的顆粒物直徑較小.相對無EGR率,EGR率為5%及10%時(shí),由于滯燃期縮短了,燃油著火燃燒時(shí)混合氣濃度相對較大,同時(shí)燃燒相位靠前,缸內(nèi)溫度相對較高,有利于形成碳煙,此時(shí)燃燒不完全產(chǎn)生的一次碳粒碰撞幾率增加,碳粒積聚形成較大直徑的顆粒,因而大粒徑顆粒物排放濃度增加,但EGR率為10%的氧濃度較EGR率為5%低,后期顆粒物的氧化較弱,兩者綜合作用造成EGR率為5%時(shí)大粒徑顆粒物濃度較EGR率為10%低,整體顆粒物排放數(shù)量也降低.而在EGR率為20%時(shí),由于其滯燃期過長形成過稀混合氣,同時(shí)缸內(nèi)壓力較低(圖3a),燃燒相位滯后,缸內(nèi)平均溫度低,不利于形成碳粒,顆粒物難以聚集形成更大粒徑的顆粒物,因而顆粒物粒徑偏小、數(shù)量降低.2.1.3 噴射時(shí)刻對正丁醇PPC顆粒物排放特性的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]摻混比例和噴油壓力對柴油/正丁醇低溫燃燒的影響[J]. 鄭尊清,黎長樂,劉海峰,孔令存,岳朗. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]外部EGR甲醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性試驗(yàn)[J]. 吳晗,張春化,佟娟娟,宋建桐. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]乙醇/柴油/甲酯混合燃料的燃燒與排放特性[J]. 何邦全,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]基于定容燃燒彈的正丁醇—柴油混合燃料噴霧特性研究[D]. 胡新亞.廣西大學(xué) 2015
[2]正丁醇—柴油混合燃料低溫燃燒過程數(shù)值模擬研究[D]. 趙瑞青.廣西大學(xué) 2013
本文編號(hào):3390356
【文章來源】:內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2020,38(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
EGR率及噴射時(shí)刻對滯燃期及CA 50的影響
EGR率及噴射時(shí)刻對排放影響
正丁醇的碳鏈為直鏈,只含4個(gè)碳原子,并且含有氧原子,在燃燒過程中形成的碳煙前驅(qū)物較少,尤其在筆者研究的小負(fù)荷工況混合充分且氧濃度充足情況下,形成的顆粒物直徑較小.相對無EGR率,EGR率為5%及10%時(shí),由于滯燃期縮短了,燃油著火燃燒時(shí)混合氣濃度相對較大,同時(shí)燃燒相位靠前,缸內(nèi)溫度相對較高,有利于形成碳煙,此時(shí)燃燒不完全產(chǎn)生的一次碳粒碰撞幾率增加,碳粒積聚形成較大直徑的顆粒,因而大粒徑顆粒物排放濃度增加,但EGR率為10%的氧濃度較EGR率為5%低,后期顆粒物的氧化較弱,兩者綜合作用造成EGR率為5%時(shí)大粒徑顆粒物濃度較EGR率為10%低,整體顆粒物排放數(shù)量也降低.而在EGR率為20%時(shí),由于其滯燃期過長形成過稀混合氣,同時(shí)缸內(nèi)壓力較低(圖3a),燃燒相位滯后,缸內(nèi)平均溫度低,不利于形成碳粒,顆粒物難以聚集形成更大粒徑的顆粒物,因而顆粒物粒徑偏小、數(shù)量降低.2.1.3 噴射時(shí)刻對正丁醇PPC顆粒物排放特性的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]摻混比例和噴油壓力對柴油/正丁醇低溫燃燒的影響[J]. 鄭尊清,黎長樂,劉海峰,孔令存,岳朗. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2014(02)
[2]外部EGR甲醇HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性試驗(yàn)[J]. 吳晗,張春化,佟娟娟,宋建桐. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[3]乙醇/柴油/甲酯混合燃料的燃燒與排放特性[J]. 何邦全,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]基于定容燃燒彈的正丁醇—柴油混合燃料噴霧特性研究[D]. 胡新亞.廣西大學(xué) 2015
[2]正丁醇—柴油混合燃料低溫燃燒過程數(shù)值模擬研究[D]. 趙瑞青.廣西大學(xué) 2013
本文編號(hào):3390356
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