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基本信息

項目名稱：
柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究
小類：
能源化工
簡介：
本文的研究內(nèi)容主要設(shè)計了乙醇與柴油混合的相溶穩(wěn)定性，在借鑒國外最新研究成果的基礎(chǔ)上對不同摻混比的乙醇柴油進(jìn)行了試驗研究。通過臺架試驗對燃燒0#柴油與燃燒乙醇柴油的發(fā)動機(jī)性能在理論上作出對比，使車輛盡可能節(jié)能減排。
詳細(xì)介紹：
本文試驗用乙醇部分代替柴油并加入一定比例的助溶劑來配制混合燃料，之后對乙醇柴油混合燃料進(jìn)行發(fā)動機(jī)臺架試驗并記錄實驗數(shù)據(jù)。在相同條件下對比分析燃燒乙醇柴油的排放特性能否優(yōu)于燃燒0#柴油的。同時對燃燒乙醇柴油與燃燒0#柴油的發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性作出比較，分析燃燒乙醇柴油混合燃料的發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性能否優(yōu)于燃燒0#柴油的。最后對所配制的乙醇柴油混合燃料進(jìn)行定時觀察，記錄其能夠穩(wěn)定存在的時間。

作品圖片

  • 柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究
  • 柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究
  • 柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究
  • 柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究
  • 柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的燃油經(jīng)濟(jì)性及排放特性研究

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

作品撰寫的目的：在于少用石油燃料，節(jié)能減排。這將在很大程度上節(jié)省石油資源，緩和我國石油危機(jī)進(jìn)而降低我國石油對外依存度。 作品撰寫的基本思路： （1）在常溫下配制乙醇柴油混合燃料，用攪拌機(jī)攪拌5分鐘以使其混合均勻。 （2）油品配置完成后對乙醇柴油混合燃料取樣觀察。 （3）對柴油和乙醇柴油混合燃料進(jìn)行發(fā)動機(jī)臺架試驗。 （4）對燃燒柴油和乙醇柴油混合燃料的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

本文在理論上借鑒了國內(nèi)外乙醇柴油混合燃料的最新成果和進(jìn)展，具有可靠的理論依據(jù)。在研究內(nèi)容上，從乙醇、柴油和助溶劑等實驗藥品混合的比例和所得混合燃料通過柴油機(jī)臺架試驗進(jìn)行發(fā)動機(jī)燃燒性能以及排氣檢測分析兩方面進(jìn)行試驗，在研究方法上，采用成熟技術(shù)路線和研究手段。此項目注重多學(xué)科的交叉和互補(bǔ)，并吸收了許多在相關(guān)領(lǐng)域有創(chuàng)新學(xué)術(shù)思想和重要研究成果。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

隨著國際燃油價格的不斷攀升以及國內(nèi)“柴油荒”的持續(xù)，使得生物質(zhì)能源行業(yè)獲得了大好的發(fā)展時機(jī)。隨著乙醇汽油在發(fā)動機(jī)上的推廣使用，借鑒于乙醇汽油的研究經(jīng)驗，乙醇柴油在柴油機(jī)上的研究必定意義重大。海南作為國際旅游島和低碳試點的第一個省份，乙醇柴油可以有效地起到節(jié)能減排的作用，由于其不需要改變發(fā)動機(jī)原參數(shù)而最有希望得到推廣應(yīng)用。

學(xué)術(shù)論文摘要

該文采用正丁醇作為助溶劑，研究了以柴油、乙醇和正丁醇的體積比為不同比例所配置混合燃料的相溶性，分析了不同乙醇摻混比混合燃料對發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)性及排放特性的影響。研究結(jié)果表明：由于乙醇和柴油物化特性的差異，乙醇和柴油的相溶性較差，添加適量正丁醇可有效促進(jìn)乙醇和柴油的均勻相溶。隨著乙醇柴油混合燃料中乙醇摻混比的增大，在中、小負(fù)荷時燃燒混合燃料的當(dāng)量燃油消耗率逐漸增大，在大負(fù)荷時當(dāng)量燃油消耗率逐漸減??；CO排放量在小負(fù)荷時增加，而在中、高負(fù)荷時降低；在發(fā)動機(jī)所有工況下，燃燒混合燃料的HC排放量都高于燃燒0#柴油的，而NOx排放量及碳煙排放量都有所下降。

獲獎情況

作品于2011年4月28日年在海南大學(xué)向海南大學(xué)校報編輯部投稿。

鑒定結(jié)果

本論文為個人撰寫，實驗數(shù)據(jù)的獲得借助于四位指導(dǎo)老師的幫助。項目論文是在陳老師的悉心指導(dǎo)下完成的。

參考文獻(xiàn)

[1]王建昕,閆小光,程勇,蔣恒飛. 乙醇-柴油混合燃料的燃燒與排放特性[J]. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報, 2002, (03) . [2]胡強(qiáng),彭美春,黃華. 柴油機(jī)摻燒乙醇的排放特性實驗研究[J]. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車, 2007, (01) . [3]李雙定.乙醇柴油混合燃料發(fā)動機(jī)的試驗研究[D]. 中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫,2008,(12) . [4]李冠峰,胡知,陳亮,王導(dǎo)南,王新威. 柴油—乙醇混合燃料直接在柴油機(jī)上使用的試驗研究[J]內(nèi)燃機(jī), 2004, (03). [5]肖明偉,陳振斌,何金戈,張惜輝. 燃燒乙醇-柴油時發(fā)動機(jī)的性能與排放特性研究[J]. 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車, 2010, (06) . [6] 杜寶國. 乙醇-柴油-汽油混合燃料在柴油機(jī)上的應(yīng)用研究[D]大連理工大學(xué), 2003 . [7] 呂興才,楊劍光,張武高,黃震. 乙醇-柴油混合燃料的理化特性研究[J]內(nèi)燃機(jī)學(xué)報, 2004, (04) . [8]于世濤,郭英男,卓斌,劉金山,楊林. 乙醇-柴油混合燃料的理化特性的研究[J]內(nèi)燃機(jī)工程, 2004, (06).

同類課題研究水平概述

國外從20世紀(jì)80年代起就開始重視乙醇作為柴油機(jī)代用燃料的實驗研究工作，目前處于小范圍的試驗、試用階段。日本的洋馬公司經(jīng)多次試驗已基本解決了乙醇與柴油混合的分層問題，正著力進(jìn)行乙醇柴油混合燃料的發(fā)動機(jī)使用試驗。美國ADM公司已開展了乙醇柴油的研究工作，含乙醇15％、其它添加劑5％、柴油80％的乙醇柴油混合燃料已經(jīng)在柴油車上進(jìn)行了386km的行車試驗。泰國科學(xué)技術(shù)和環(huán)境部、泰國國家石油公司與美國福特汽車公司合作研究開發(fā)生物乙醇燃料用于柴油車。國內(nèi)在柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料的實驗研究方面雖然從上世紀(jì)90年代早期就已經(jīng)起步，但其基本途徑是對柴油機(jī)改進(jìn)后，采用乙醇與柴油分別供給的方法進(jìn)行雙燃料試驗，并取得了可行的結(jié)論。而乙醇和柴油直接混合后使用的研究目前還不多。 目前，國內(nèi)外在柴油機(jī)上燃燒乙醇柴油混合燃料的研究主要集中在以下幾個方面：乙醇柴油混合燃料的理化特性研究，乙醇柴油混合燃料的制備方法以及最佳摻混比的研究，在對發(fā)動機(jī)參數(shù)不做任何調(diào)整時燃燒乙醇柴油混合燃料的經(jīng)濟(jì)性和排放特性等。柴油機(jī)燃燒乙醇柴油混合燃料主要通過以下幾種方式：①熏蒸法：利用醇燃料表面張力及粘度低的特點通過進(jìn)氣管添加乙醇。②雙燃料系統(tǒng)法：在柴油機(jī)上裝有兩套分開的噴油器系統(tǒng)，其中一套用來壓燃純乙醇。③柴油醇燃料：用機(jī)械攪拌或添加助溶劑、乳化劑等將乙醇和柴油配置成混合燃料。上述摻燒方式中的前兩種，汽車和發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)變化較大，不易于在現(xiàn)生產(chǎn)車和正在使用的柴油機(jī)上應(yīng)用。對于第三種摻燒方式，由于基本不改變發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)而最有可能實現(xiàn)商業(yè)化。
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