国家自然科学基金(50976051)
- 作品数：34 被引量：139H指数：8
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- 微乳化燃油的粘温特性及燃烧过程
- 2015年
- 为对比分析柴油机燃用微乳化燃油的燃烧特性,采用旋转粘度计测量燃油在各种温度下的粘度以及利用发动机台架和燃烧分析仪,测录燃烧压力随曲轴转角的变化关系,研究微乳化燃油的粘温特性和燃烧过程。结果表明:燃油微乳化后粘度增大;但随着温度的升高,微乳燃油的粘度显著减小,50℃时减至柴油水平。微乳化柴油中掺水或表面活性剂质量分数越高,粘度越大。燃料特性对柴油机缸内压力的影响与转速明显相关,含水质量分数为5.6%微乳化柴油M5.6D、生物柴油和含水质量分数为10%的微乳化生物柴油M10B的最大爆发压力均略高于柴油;在相同工况时,柴油和M5.6D、生物柴油和M10B的放热规律形态差异主要在燃烧前期。燃油微乳化后,预混合燃烧期略微增延长,预混合燃烧占整个燃烧放热比例显著增大,扩散燃烧期明显缩短。与燃用柴油相比,柴油机燃用M5.6D、生物柴油和M10B时,燃烧重心向上止点靠近。
- 胡鹏孙平向立明
- 关键词：柴油机生物柴油粘温特性燃烧
- 外混合微粒的消光效率因子的特征及一种简单近似
- 2010年
- 基于M ie散射理论,在已有的单微粒消光效率因子(EEF)的基础上,建立了由不同尺寸、不同折射率微粒外混合的多微粒系EEF的计算方法,并就其特征进行了分析.计算表明:外混合微粒的EEF随粒度变化总是先快速增加,然后整体减小并趋向于定值;随着分布宽度或折射率虚部的增加,消光曲线的震荡逐步减弱直至消失,这样EEF将更易确定,而随着折射率实部的增加,其极大值位置或震荡特征向着粒度减小的方向移动.研究表明,对强吸收或宽分布的微粒及其混合体,消光曲线不会震荡,且在粒度达到一定值后,曲线几乎重合并随粒度缓慢下降而最终趋于定值.对此,提出了一种简单而实用的近似式,该式与理论值的平均和最大相对误差分别不超过1.0%和2.0%,说明了该近似公式的准确性.由于在实际工程及应用中,往往面对的是外混合的多微粒系,因此本研究具有较强的实际指导价值.
- 戴兵袁银男罗向东卞保民贺安之
- 关键词：微粒
- 助溶剂对乙醇柴油燃烧和排放特性的影响被引量：4
- 2012年
- 采用复配乳化剂OP4/Span80、正丁醇和生物柴油作为助溶剂配制出3种乙醇掺混含量相同的乙醇柴油(R5E10、N5E10和B10E10),并在柴油机上对比分析了柴油与乙醇柴油的发动机性能和燃烧排放特性。试验结果表明,发动机燃用乙醇柴油的当量油耗率要比燃用纯柴油低,其中B10E10和N5E10最低。燃用乙醇柴油后燃烧始点推迟,最大爆发压力、最大压力升高率以及放热峰值升高,但其对应的曲轴转角滞后,其中N5E10的放热峰值和最大压力升高率最高,B10E10次之,而全负荷时R5E10的最大缸内压力最高。与柴油相比,乙醇柴油可同时改善 NOx和烟度排放,但其 HC和CO排放在小负荷时增加。综合来看,生物柴油是制备乙醇柴油的最佳助溶剂,对改善柴油机燃烧和优化污染物排放具有重要作用。
- 邬齐敏孙平梅德清叶丽华
- 关键词：乙醇柴油助溶剂柴油机
- 多峰分布的微粒粒度衍射测量方法的改进
- 2012年
- 针对多峰分布微粒粒度衍射测量中,Chin-Shifrin积分变换反演噪声较大而易被误读为分布峰的问题,提出了一种插入函数方法,模拟计算结果证明了该方法的可行性。以线阵CCD为接受器件,对双峰、三峰及四峰分布的微粒系进行了实验测量,结果显示:采用插入函数后反演噪声基本消失,而原分布峰的个数及位置均不受影响。说明该方法可以较准确地还原原分布。反演的结果还指出可通过增加物镜焦距来避免反演谱尾部上翘现象,但也可能导致大角的数据丢失引起其他问题,在实际测量中必须采用恰当的焦距,才能达到满意的效果。
- 戴兵袁银男梅德清江俊康黄春妍
- 关键词：光电子学与激光技术
- 微乳化甲醇柴油的稳定性研究被引量：8
- 2012年
- 采用油酸、乙酸乙酯、异丁醇和大豆油作为微乳化剂制备出微乳化甲醇柴油。分析了油酸、乙酸乙酯、不同碳链醇和水的质量含量对微乳化甲醇柴油的分层时间和分层温度的影响。研究结果表明:油酸的质量含量大于7%时可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为70℃;乙酸乙酯的质量含量大于5%时可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为75℃;异丁醇对甲醇柴油稳定作用最好,可以使甲醇柴油稳定保存一年,分层温度为70℃;含水量低于4%时,可以使甲醇柴油稳定保存一年,含水量大于4%时,分层温度降为50℃。
- 宋印东袁银男杜家益崔勇李鹏尹学军
- 关键词：内燃机甲醇柴油微乳化
- 乙醇柴油发动机的颗粒排放及其热解动力学分析被引量：15
- 2011年
- 利用热重分析仪对柴油机燃用0#柴油和乙醇柴油排放的颗粒进行热重及其动力学分析。研究表明,柴油中添加乙醇有助于降低柴油机的颗粒排放。通过颗粒的热重分析得出,颗粒氧化过程主要发生水分挥发、可溶性物质氧化和固体碳氧化3个过程,其中,固体碳约占颗粒总量的70%,可溶性有机物约占颗粒总量的25%。通过Coats-Redfern法对颗粒热重数据进行动力学计算分析,得出柴油机燃用0#柴油的颗粒的活化能为130.3 kJ/mol,燃用乙醇柴油的颗粒的热解活化能为122.9 kJ/mol,两拟合曲线的线性回归系数均大于0.99。为开发高效的颗粒催化剂及柴油机颗粒捕集器选择适当的可再生技术提供理论依据。
- 汪家全孙平梅德清郭林山
- 关键词：柴油机燃料乙醇燃料热重分析
- 从散射谱反演颗粒尺寸分布的测试方法改进被引量：3
- 2011年
- 针对从散射谱反演颗粒尺寸分布测量中,由于衍射近似要求近前向取值而带来的反演噪声问题,提出了一种改进的方法。在Chin-Shifrin(C-S)积分变换反演中,插入一种调节函数使得噪声基本消失,又不至于影响反演谱的分布峰位置。对理想单分散颗粒群的模拟效果说明了该法的可行性。对以线阵CCD为接受器件的实验测量和反演结果显示,采用调节函数后反演谱噪声基本消失,且分布峰与标称比较吻合。说明了该法不仅可行而且效果很好。反演的结果还指出可通过改变物镜的焦距来选择采样角的上下限,以减小反演谱中的不同问题,在实际测量中必须权衡利弊,采用恰当的焦距,才能达到最佳的效果。
- 戴兵袁银男包志华梅德清
- 关键词：散射谱颗粒尺寸分布反演线阵CCD
- 基于MOUDI采样装置的186FA柴油机微粒物粒径分布特性研究被引量：7
- 2013年
- 利用微孔沉积式碰撞采集器(MOUDI)进行了非道路用186FA柴油机排气微粒的采集和排气微粒物质量浓度粒径分布特性研究。研究发现:中高负荷工况下,柴油机排气微粒质量浓度粒径分布呈现近似的对数正态分布特性,而且随着负荷增大峰值粒径向小粒径方向偏移;各粒径级微粒质量浓度随负荷的增大而增大,中高负荷时增大趋势显著;积聚模态及粗粒子模态微粒质量浓度随烟度的增大均有增大的趋势,积聚模态微粒增大趋势相对明显;同一负荷率条件下,积聚模态微粒质量浓度基本随转速的升高而降低;中高负荷时微粒质量平均直径在0.32～0.56μm之间,低负荷时向大粒径级方向发展。
- 梅德清王书龙袁银男孙平
- 关键词：柴油机微粒模态粒径分布
- 纳米燃油添加剂CeO_2提高柴油燃烧效率减少排放被引量：17
- 2013年
- 研制新型高效燃油添加剂已成为控制发动机燃烧与排放的重要课题,纳米CeO2颗粒因其独特物理化学性质使其在催化燃烧和尾气净化领域具有独特的作用。通过向柴油中添加微量纳米CeO2颗粒,配制成质量分数为50mg/L和100mg/L的CeO2-柴油混合燃料,标记为D50C和D100C,以柴油(Diesel)为参照,并在186FA柴油机上对比研究了这3种燃料的燃烧与排放性能。结果表明:通过加入表面活性剂CTAB和超声处理物理化学方法可使纳米CeO2颗粒稳定悬浮于柴油中。标定转速全负荷下发动机燃用D50C和D100C后缸内压力峰值、压升率峰值和放热率峰值都有略微增加的趋势,而其对应的曲轴转角相应提前,滞燃期分别相应缩短1o和2o曲轴转角。发动机燃油D50C和D100C后燃油消耗率略有降低,有效热效率有所增加。纳米CeO2颗粒添加至柴油中4种常规污染物都有不同程度的降低,且随其添加量增加越发明显。相比于纯柴油,标定转速全负荷下,D50C和D100C的比油耗分别降低约1.6%和2.3%,有效热效率分别增加约1.7%和2.3%。D50C和D100C的CO、HC、NOx和烟度排放平均分别降低3.4%和6.5%、15.1%和18.4%、2.4%和5.4%、4.0%和7.8%。D50C和D100C混合燃料的成本分别比柴油上升约0.8%和1.6%。综合来看,微量添加纳米CeO2颗粒可在略微增加燃油价格的前提下,即可实现发动机的高效燃烧与节能减排,因而是一种性能优良的燃油添加剂。
- 邬齐敏孙平梅德清孙柱季燕平
- 关键词：柴油机燃烧CEO2
- 微乳化乙醇柴油热物性计算与分析
- 2013年
- 车用清洁型微乳化油是内燃机的理想代用燃料之一.微乳化油热物性参数难以计算,从而影响在内燃机上对它的定量计算研究.以微乳化乙醇柴油为例,用经验公式计算其蒸发焓、生成焓、液体比热容、导热率和微乳化油蒸气的扩散系数,分析了温度和压力以及不同溶醇量对热物性参数的影响规律,为微乳化油热物性参数的计算提供一种工程方法.结果表明:随着温度的增加,微乳化乙醇柴油蒸发焓、导热率降低,定压比热容和微乳化油蒸气扩散系数增加;随着压力增加,微乳化油蒸气扩散系数降低;随着混合燃料中乙醇含量的增加,定压比热容和混合气扩散系数均增大,蒸发焓减小;乙醇含量对混合燃料导热率的影响与燃料温度有关,在一定温度下乙醇含量效应发生逆转;微乳化乙醇柴油中乙醇含量增加有利于燃料蒸发.
- 胡鹏孙平
- 关键词：乙醇柴油热物性
