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二甲醚/甲醇双燃料均质压燃发动机的试验研究
| 论文题名： | 二甲醚/甲醇双燃料均质压燃发动机的试验研究 |
| 关键词： | 均质压燃;着火时刻;燃烧反应速率;二甲醚;甲醇;双燃料;废气再循环 |
| 摘要： | 能源匮乏和环境污染是当今世界各国所共同面临的两大难题.均质压燃(HCCI)燃烧技术以其低氮氧化物、低微粒排放和高热效率的优点而引起世界各国的广泛关注.控制着火时刻和燃烧反应速率以及扩展运行工况范围是发动机实现HCCI燃烧的关键和难点.针对HCCI面临的难点问题,该文提出了一种新的解决方法,即采用高十六烷值燃料二甲醚和高辛烷值燃料甲醇组合成双燃料燃烧模式,并结合冷却废气再循环(EGR)技术来控制HCCI燃烧的着火时刻和燃烧反应速率,使发动机能在较大的工况范围内实现HCCI燃烧.试验在一台单缸发动机上进行,DME和甲醇的供给由一套电控气道喷射系统控制.试验结果表明,DME具有明显的双阶段放热的特点,DME HCCI只能在小负荷工况运行.采用DME/甲醇双燃料通过调节DME和甲醇的比例可大幅度拓宽HCCI运行工况范围,最大平均指示压力可达0.77MPa.燃烧特性分析表明,DME浓度增大,HCCI着火时刻提前,燃烧持续时间缩短;甲醇浓度增大,HCCI着火时刻推迟,燃烧持续时间延长.甲醇对DME低温放热反应有很大影响,DME/甲醇双燃料燃烧反应中DME低温放热明显减小.正常燃烧情况下增大DME、减少甲醇有利于提高HCCI发动机的热效率.在低负荷工况采用DME/甲醇双燃料会导致过低的发动机热效率,宜燃用单一DME燃料并采用大比例EGR方案来改善热效率.EGR使HCCI的着火时刻推迟,燃烧持续时间延长,发动机的热效率提高,但EGR对拓宽双燃料HCCI的工况范围作用不大.DME/甲醇双燃料HCCI燃烧的NOx排放始终保持在很低的水平,而HC排放和CO排放较高.DME浓度增大,HC和CO排放降低;甲醇浓度增大,HC和CO排放升高.该文的研究结果表明,采用DME/甲醇双燃料是控制HCCI燃烧的有效方法.EGR也是控制HCCI的一种技术手段.该文的研究对寻找拓宽HCCI工况范围的技术途径,实现甲醇燃料高效清洁燃烧具有重要理论意义和实用价值. |
| 作者： | 陈征 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 冯冠东;沈捷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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