乳化柴油的制备及其在单缸柴油机上节能效果与排放特性的研究

【摘要】： 随着能源短缺、环境污染问题的日益严峻，研究开发新型代用燃料成为解决这一问题的途径之一。 本文以利用乳化油减少柴油机燃油耗和降低排气污染为主要目标，先从理论上分析了乳化油节能和降低排放的机理，然后利用表面化学的知识筛选出适当的表面活性剂，复配出高效的复合型乳化剂并用其配制出不同掺水率的稳定的乳化柴油，对乳化油的物性(粘度、热值等)及影响乳化油稳定性的因素进行了分析。 为了解柴油机燃用乳化油后的经济性和排放，对S195柴油机上分别燃用纯柴油和不同配比的乳化油的台架试验结果进行了分析。结果表明：燃用乳化油节油率有所提高，当n=2000r／min，掺水率为20％时最大节油率可达4.1％；燃用乳化油的热效率也高于燃用纯柴油；NO_x、颗粒排放比燃用纯柴油时则有大幅度降低，当n=1500r／min掺水率为20％时，NO_x排放量下降的最大值可达43.4％；固体颗粒物排放量在整个负荷范围内的平均值比燃用纯柴油时低46％～64％；随着乳化油掺水量的提高，排放效果改善越明显；而THC和CO的排放量则比燃用纯柴油时有所升高。 由试验结果可以看出，燃油乳化技术是一种降低油耗、改善排放的有效手段，因此乳化油是一种很有发展前途的代用燃料。 【关键词】：乳化油 稳定性 柴油机 节油 排放
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TK421
【目录】：

• 第1章 绪论9-18
• 1.1 选题背景9-11
• 1.1.1 问题的提出9
• 1.1.2 内燃机的代用燃料9-11
• 1.2 柴油机排放微粒及NO_x的控制标准11-14
• 1.2.1 微粒及NO_x对人体的危害11-12
• 1.2.2 柴油机排放标准12-14
• 1.3 国内外燃油乳化技术的研究现状14-17
• 1.4 本文的工作及研究内容17-18
• 第2章 燃油乳化技术及其节能与降低排放的机理18-35
• 2.1 乳状液基本理论18-26
• 2.1.1 概述18-19
• 2.1.2 乳化油类型的判别19
• 2.1.3 乳化油的特性及着火燃烧性能19-22
• 2.1.4 影响乳状液稳定性的因素22-25
• 2.1.5 乳状液的不稳定性25-26
• 2.2 微乳状液介绍26-29
• 2.2.1 微乳状液26-27
• 2.2.2 微乳状液自发形成的机理27-29
• 2.3 乳化油的节能机理29-31
• 2.3.1 理论依据29
• 2.3.2 前人的经验总结29-31
• 2.4 乳化油的降污机理31-34
• 2.4.1 燃烧物理31-32
• 2.4.2 燃烧化学32-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第3章 乳化油的配制35-46
• 3.1 乳化油配制一般方法及有关概念35-40
• 3.1.1 乳化剂35-37
• 3.1.2 乳化剂的选择--HLB法37-38
• 3.1.3 掺水率与掺剂率38
• 3.1.4 乳化方法及设备38-40
• 3.2 配制方案分析40-44
• 3.2.1 试剂40
• 3.2.2 柴油乳状液最佳HLB值的确定40-42
• 3.2.3 乳化剂的选定42-43
• 3.2.4 乳化柴油的制备43-44
• 3.3 影响乳化柴油稳定性的因素44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 发动机台架试验及试验结果分析46-58
• 4.1 试验台架46-47
• 4.2 乳化燃料的有关评价参数47-48
• 4.3 柴油机燃用乳化柴油的经济性分析48-52
• 4.3.1 乳化柴油对柴油机的要求48
• 4.3.2 S195柴油机燃用不同掺水量乳化油的负荷特性48-50
• 4.3.3 节油率和热效率50-51
• 4.3.4 试验结果分析51-52
• 4.4 柴油机燃用乳化柴油的排放分析52-57
• 4.4.1 试验结果52-56
• 4.4.2 试验结果分析56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第5章 总结与展望58-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-63
• 在学期间发表的论文63

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