由于能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的愈發(fā)嚴(yán)重,生物丁醇被視為傳統(tǒng)石油燃料的主要替代燃料。與甲醇、乙醇碳含量低的醇類(lèi)相比,丁醇不但可以從可再生生物質(zhì)原料中提取,而且丁醇的能量密度更高,其物化性質(zhì)與汽油和柴油更加接近,可以保證在發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)和燃油供給系統(tǒng)不做很大改變的情況下使用。因此,開(kāi)展生物丁醇在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用研究具有重要的戰(zhàn)略意義。本文以一臺(tái)單缸、高速、四沖程點(diǎn)燃式汽油機(jī)為研究對(duì)象,采用臺(tái)架試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,首先研究了生物丁醇應(yīng)用于汽油機(jī)的性能和燃燒放熱特性,正丁醇按0、30%、35%的體積百分比與汽油摻混得到丁醇汽油混合燃料,隨后利用遺傳算法探究了發(fā)動(dòng)機(jī)燃用B35+CIT的節(jié)能潛力;其次,采用反應(yīng)路徑分析、敏感性分析和“半解耦”思想,構(gòu)建了包括正庚烷、異辛烷、甲苯、二異丁烯和正丁醇五種成分的TRF/DIB-butanol機(jī)理,該機(jī)理對(duì)燃料滯燃期、層流火焰速度和缸內(nèi)燃燒放熱特性有較好的預(yù)測(cè)精度,全文的主要工作和成果如下:(1)通過(guò)搭建臺(tái)架試驗(yàn),對(duì)高速發(fā)動(dòng)機(jī)燃用不同丁醇汽油摻混比燃料的性能參數(shù)以及運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)熱力學(xué)過(guò)程理論和一維非定常流動(dòng)的數(shù)值求解方法,建立了發(fā)...

【文章頁(yè)數(shù)】：190 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.12004年與2013年全球能源消費(fèi)份額對(duì)比

.1課題的研究背景.1.1能源危機(jī)和環(huán)境污染能源是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，社迅速發(fā)展和科技不斷進(jìn)步的同時(shí)，以經(jīng)濟(jì)和人口增長(zhǎng)為基礎(chǔ)的需求驅(qū)動(dòng)，帶來(lái)全球能源需求的持續(xù)多元化。圖1.1給出了2004年與2013年全球能源消費(fèi)份對(duì)比....

圖1.5ULG95汽油混合物成分的氣相色譜儀分析結(jié)果，S和W分別為夏季樣本和冬季樣本的環(huán)烷烴含量

油表征燃料的組分概述要是通過(guò)石油蒸餾法制取的燃料。截止目前，國(guó)內(nèi)外已有組分做了大量研究，并得到了基本共識(shí)。例如，Pera等人[了某汽油代號(hào)為ULG95的歐洲無(wú)鉛汽油的化學(xué)組分，研Javed等人[51]提出將異辛烷和正庚烷兩種成分的混合物作為究了該燃料的氧化特性。汽油燃料....

圖2.2臺(tái)架試驗(yàn)實(shí)物圖及傳感器布置

安裝了溫度和壓力傳感器，并將與火花塞一體的缸壓傳感器（AVLZ121）安裝在缸蓋火花塞孔中。試驗(yàn)臺(tái)架實(shí)物圖及發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器布置如圖2.2所示。圖2.1發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)示意圖PUMA控制臺(tái)INCA信號(hào)采集ECU測(cè)功機(jī)燃燒分析儀角標(biāo)儀燃油測(cè)量燃油溫控機(jī)油溫控排放儀

圖2.1發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)示意圖

2章試驗(yàn)設(shè)置及性能仿真平臺(tái)的建立與應(yīng)用驗(yàn)設(shè)備及研究方法驗(yàn)設(shè)置臺(tái)單缸、高速、四沖程點(diǎn)燃式汽油機(jī)為研究對(duì)象，開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的臺(tái)架試驗(yàn)研究，主要分析不同丁醇汽油摻混比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)律的影響。試驗(yàn)結(jié)果還用于后續(xù)仿真模型邊界條件的輸入、模力學(xué)模型耦合CFD多維數(shù)值模擬計(jì)算的試驗(yàn)驗(yàn)證。動(dòng)機(jī)臺(tái)....

本文編號(hào)：4041879