压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性.pdf

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1、第31卷第3期2014年6月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．31No．3Jun．2014【排放与噪声】压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性王春梅，周红秀，杜宝国，邱硕(大连理工大学能源与动力学院，辽宁大连116024)摘要：利用KIVA3数值模拟研究柴油以及三种生物柴油(大豆油甲酯、棕榈油甲酯、麻疯油甲酯)对压燃发动机燃烧和排放性能的影响。数值计算结果表明：生物柴油在燃烧初始阶段与柴油燃烧特性基本一致，燃烧中后期，生物柴油的平均缸温低于柴油，其中麻疯油甲酯最为明显；生物柴油碳烟和CO生成量

2、明显低于柴油。生物柴油虽然缸内氧含量比柴油高，但由于受缸温的影响，NO。排放比柴油低，而麻疯油甲酯在三种生物柴油中NO。排放最低。关键词：压燃发动机；生物柴油；KIVA3；燃烧性能；排放性能中图分类号：TK428．9文献标志码：A文章编号：1673—6397(2014)03—0043—05CombustionandEmissionCharacteristicsofCompressionIgnitionEngineFuelingDifferentBiodieselWANGChun—mei，ZHOUHong—xiu，DUBao

3、—guo，QIUShuo(SchoolofEnergyandPowerEngineering，DalianUniversityofTechnology，DaLian116024，China)Abstract：NumericalSimulationwereperformedinKIVA3toinvestigatetheeffectofthreekindsofbiodiesel(soybeanoilmethylester，palmoilmethylesterandJatrophaoilmethylester)onthecomb

4、ustioncharacteristicsandemissionsformationprocessesinacompression—ignitionengine，comparedwiththatofdieselfuelrespectively．Theresultsshowedthatbiodieselsanddieselcombus—tioncharacteristicswerebasicallythesameduringtheinitialstageofcombustion，andinthelatecombustion，

5、theaveragecylindertemperatureofbiodieselswerelowerthanthatofdiesel，especiallyJatrophaoilmethylester．BiodieselsproducedlowersootandCOemissionsthandieselfuel．Be—causeoftheeffectofthecylindertemperature，biodieselproducedlowerNO，thandiesel．Amongthesebiodiesels，NO，emis

6、sionofJatrophaoilmethylesterwaslowest．KeyWords：Compression—ignitionEngine；Biodiesel；KIVA3；CombustionPerformance，E-missionPe舶rmance引言随着全球经济的快速发展，对能源的需求也不断增加。尤其是在中国，每年能源消耗增长超过10％。化石燃料仍是很长一段时间的主要能源，全球石油的稳定供应仅可以持续大约41年⋯。能源缺乏极大的影响了全球资源的安全以及经济的可持续发展，并且也给全人类带来了威胁。此外，国家对于

7、汽车排放的标准也越来越严格，寻找新型清洁燃料便成为解决这一难题的途径之一，而生物柴油凭借其可再生性、与柴油接近的理化特性成为越来越多的国家关注并研究的替代燃料【2。6』。随着对生物柴油的认识的加深，生物柴油在发动机燃烧与排放性能方面的研究也受到国内外的关基金项目：大连理工大学基本科研业务费专项项目资助(DUTl3JNl2)。作者简介：王春梅(1989一)，女，汉族，山东青岛人，硕士，研究生，主要研究方向为内燃机代用燃料燃烧与排放。收稿日期：2014—03—05内燃机与动力装置2014年6月注。北京理工大学以增压柴油机为研究

8、对象，进行了纯生物柴油和生物柴油与柴油的混合燃料试验研究-7J。试验结果表明：在柴油机不进行任何调整的情况下，燃用生物柴油能保证柴油机的动力性不变，并明显降低柴油机微粒、烟度、HC和CO排放，而NO：排放会稍有增加。长安大学燃用生物柴油增压柴油机性能和排放试验哺1同样也表明：与柴油相比，燃用生物柴油的发