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1、内燃机醇类代用燃料燃烧特性研究吴孟余章学来《上海海运学院)一~钾,,摘要本文应用离解态CH0N系统平衡燃烧产物热力性质计算并结合燃烧拥效率动态分析比较了醉类及其混合燃料嫌烧节能的可能性。并指出与辛烷混合燃烧节能的最佳配比.为阵类嫌料嫩烧节能的实验研究提供了热力学依据。,不关键词佣效率可逆损失1引言几十倍。同时,由于甲醇在柴油机上的热效,,,率高于其在汽油机上的热效率所以今后将据有关中外专家预言无论是世界还是,,石油资源都仅够供人类消费75年左对甲醇的经济性与安全性予以改善甲醇完我国。,“石”,全取代柴油并成为船舶主要燃
2、料是完全可能右自70年代以来曾多次发生油危机。“”的促使各国加紧对非石油资源的研究与开发。目前,德国、日本、美国、巴西等国家己对本文将对醇类燃料燃烧过程进行分析计,,“”,算并揭示醇类燃料燃烧特性以探索为醇类非石油资源进行了大量工作并己付诸于,。代用燃料燃烧节能的实验研究提供热力学依应用取得了一定效果美国科学院由此而。,,据预测21世纪能源可能有20种方案在按各种能源的技术发展水平、资源蕴藏量、热值、安2燃烧产物热力性质计算、全性价格水平及对规有各类船舶主机的适Oul王vow应,本计算程序考虑醇类燃料()性等指标进行综
3、合评价按其可能性进行,,,、、在气缸中作定压燃烧在燃烧前燃料和空气排列本文所要研究的甲醇乙醚辛烷与乙,;、、。不发生化学变化在燃烧进行时假设燃烧处醉混合燃料分列为第四六七位于同一状态下。且由于火焰传播迅速,即化名列第四位的代用燃料甲醇最为引人注。,。、学反应动力过程非常短促燃烧后充量总目它是一种无色透明微带酒精气味的液,。、。是立即处于化学平衡并实现完全均匀地混体具有易燃易挥发的特点甲醇可以从。、、、、、。合在计算中燃气的热力参数恰墒和气体煤天然气页岩渣油木材和稻杆等制取。,,从煤中常数都随温度与压力而变化从我国国情来
4、看我国煤炭资源丰富:。甲嫩烧反应中的平衡方程式制取甲醇可能是最便宜的方案醇可替熊.,、,、,_._、、1r__小从’、.:,C双亿十(I,止二)(:376入代柴油或汽油也可以与汽油柴油或浆化煤‘砂‘’、士动)产(、’‘+’专4一苦2O十)。,”混合使用据国外预.Mj甲醇作为燃料的用~aJ从十价02+。:HzO+tI’a)+lIsC(几+氏(,H,量占甲醇总用量的比重将从1979年的4%一n7H十。、()。,a,。N十‘:J,八了)······1)十十N:十⋯⋯(,。5%「上升到190年的25%燃料甲醇的需要:‘式中小是
5、燃烧当量比川量在10年内增长的幅度将是十几倍到:考虑以下的离解平衡反应式《票油机介1993年第4期J】:,2“·,,_、分子量为二ct)+。,,了pct)K~鱼一⋯⋯L艺)一(··、b好=况从二,2o,,u+,““8,—宜I云·a·2。、十、凡一兰才P’.,二二吸序)15999,,音l卜—⋯十:IJ发热量为P,从从+oH凡一丝J、’七冬.ae⋯二L宁)乙‘一.Pv—私~名H,.,,,.1:。_......为气犷,凡=鱼⋯⋯(5)其中为第琳燃料的质量成分n二石汀乙对于混合燃料的燃烧产物的热力性质可。,、,1a一口一口.a
6、.口一n··按理想气体混合物热力性质计算_·6)几犷(人二不f户凡A’s一⋯⋯(‘3燃烧过程的佣效率计算冬入:+粤伙二、.0.。。。⋯(7)为了比较醇类及其与辛烷混合燃烧的节.J能特性取文献【l]中所建立的燃烧过程模一了a,。·P,从与“’‘,“7一~一一了一--.气占)型叠人=⋯⋯即假定燃烧室控制容积的边界没有热与才。功的交换一一在CH刃N系统内的气体组分应遵循以·,同时为了更本质地反映醇类及其亨烷:下质量守恒定律方程,混合燃烧过程中化学能转换为机械能的转··.····.·······十2az十几+伪‘i’⋯⋯(9)
7、,。2a化效率采用拥效率进行计算由于拥效率Za:几a,2几+氏+几+a,,+++,与热效率有着不同的物理含义燃烧热效率.,、.,、,2r,~冲Lu咖,~十花哀从十下不一一万一)⋯⋯二L川,仅从量变角度来反映燃烧过程的能量损失叼,华‘。··························却无法揭示其过程中的不可逆损失众所周氏+几=lI.⋯⋯(11)知,,2只3.76、热力学第二定律分析揭示燃烧过程的不‘a君.州尸口J一气一~二哀一-一一)。价州卜=一叨,可逆损失相当大而拥效率却能从质变角度。、,.、r小‘1,’揭示出燃烧
8、不可逆损失相当大故为了研究..一一..’..‘Ll,月丁一气万一)⋯气12)斗‘⋯⋯比较醉类等代用燃料燃烧有效性而采用拥效.:,上式中P为燃烧压力,以比较其率即计算其燃烧拥效率动态特性,由以上方程可建立一个计算机程序以。节能特性、、解得任意CH0醇类燃料与空气燃烧所得燃3.1燃料的化学烟。气中各平衡组成气体的摩尔百分比当燃料处于T
