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喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

陈昊 祁东辉 边耀璋

陈昊, 祁东辉, 边耀璋. 喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(1): 40-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.009
引用本文: 陈昊, 祁东辉, 边耀璋. 喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(1): 40-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.009
CHEN Hao, QI Dong-hui, BIAN Yao-zhang. Influence of spray performance on combustion and emission characteristics of biodiesel[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(1): 40-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.009
Citation: CHEN Hao, QI Dong-hui, BIAN Yao-zhang. Influence of spray performance on combustion and emission characteristics of biodiesel[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(1): 40-43. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.009

喷雾特性对生物柴油燃烧和排放特性的影响

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.01.009
基金项目: 

国家西部交通建设科技项目 200631826253

详细信息
    作者简介:

    陈昊(1981-), 男, 安徽滁州人, 长安大学讲师, 工学博士, 从事交通新能源研究

  • 中图分类号: U473.1

Influence of spray performance on combustion and emission characteristics of biodiesel

More Information
  • 摘要: 在手压泵试验台上进行了生物柴油与柴油的喷雾对比试验, 在一台单缸直喷柴油机上进行了生物柴油与柴油燃烧和排放性能对比试验。分析了燃料喷雾特性的液滴粒径尺寸分布和特征参数, 研究了燃用生物柴油与柴油燃烧和排放规律的差异及其本质原因。研究结果表明: 与柴油相比, 生物柴油喷雾锥角小, 粒子总数少, 小直径粒子比例低, 最大粒子直径大; 在转速为1500r·min-1与平均有效压力为0.531MPa时, 生物柴油最大燃烧压力、最大压力升高率以及最大燃烧放热率分别降低了1.91%、30.10%和29.32%, 生物柴油燃烧持续期长于柴油; 在转速为1500r·min-1时, 燃用生物柴油HC、CO和烟度排放平均分别降低17.17%、26.73%和37.85%, NOX排放平均增加21.93%。

     

  • 图  1  柴油的喷雾油束

    Figure  1.  Spray beam of diesel

    图  2  生物柴油的喷雾油束

    Figure  2.  Spray beam of biodiesel

    图  3  液滴尺寸分布

    Figure  3.  Diameter size distributions of liquid drops

    图  4  累积体积分布

    Figure  4.  Accumulated volume distributions of liquid drops

    图  5  燃烧压力和压力升高率对比

    Figure  5.  Comparison of combustion pressures and pressure increase ratios

    图  6  燃烧放热率对比

    Figure  6.  Comparison of combustion heat release ratios

    图  7  CO排放对比

    Figure  7.  Comparison of CO emissions

    图  8  HC排放对比

    Figure  8.  Comparison of HC emissions

    图  9  烟度对比

    Figure  9.  Comparison of smoke emissions

    图  10  NOX排放对比

    Figure  10.  Comparison of NOX emissions

    表  1  燃料主要特性

    Table  1.   Major characteristics of fuels

    燃料 密度/(g·cm-3) 质量热值/(kJ·g-1) 40 ℃运动粘度/(mm2·s-1) 闪点/℃ 凝点/℃ 酸值(KOH)/(mg·g-1)
    B0 0.836 44.95 2.84 64 -6 0.032
    B100 0.874 40.67 5.06 160 -1 1.760
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    表  2  燃料喷雾特性参数

    Table  2.   Spray performance parameters of fuels

    燃料 喷雾粒子总数 最大粒径/μm 粒径大于56 μm的粒子比例/%
    B0 7 479 1 351 37
    B100 4 908 1 659 54
    下载: 导出CSV
  • [1] 倪蓓. 生物柴油欧美发展动态及在我国的前景[J]. 当代石油石化, 2005, 13(6): 21-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYGD200506005.htm

    NI Bei. Development trend of bio-diesel in America and Europe andits foregroundin our country[J]. Petroleumand Petrochemical Today, 2005, 13(6): 21-23. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYGD200506005.htm
    [2] 司利增, 边耀璋, 张春化. 直喷式柴油机燃用脂肪酸甲酯的排放特性[J]. 安全与环境学报, 2005, 5(5): 99-101. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AQHJ200505025.htm

    SI Li-zeng, BI AN Yao-zhang, ZHANG Chun-hua. Study on emission characteristics of direct injection diesel engine fueled with fatty acid methyl ester[J]. Journal of Safety and Environment, 2005, 5(5): 99-101. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-AQHJ200505025.htm
    [3] 葛蕴珊, 张世鹰, 郝利君, 等. 生物柴油在柴油机中的应用研究[J]. 内燃机工程, 2004, 26(2): 12-14. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NRJG200402004.htm

    GE Yun-shan, ZHANG Shi-ying, HAO Li-jun, et al. Appli-cation investigation of bio-diesel on a diesel engine[J]. Chinese Internal Combustion Engine, 2004, 26(2): 12-14. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NRJG200402004.htm
    [4] 张恬, 袁银南. 生物柴油的环境效益与社会经济效益[J]. 能源环境保护, 2005, 19(2): 16-19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYBH200502005.htm

    ZHANG Tian, YUAN Yin-nan. Environmental and economic benefit of biodiesel[J]. Energy Environmental Protection, 2005, 19(2): 16-19. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYBH200502005.htm
    [5] 胡志远. 车用生物柴油的应用与发展[J]. 汽车研究与开发, 2004(11): 27-31. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QCYK200411007.htm

    HU Zhi-yuan. Application and development of biodiesel in vehicle[J]. Automobile Research and Development, 2004(11): 27-31. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-QCYK200411007.htm
    [6] SCHUMACHER L G, BORGELT S C, FOSSEEN D, et al. Heavy-duty engine exhaust emission tests using methyl ester soybean oil/diesel fuel blends[J]. Bioresource Technology, 1996, 57(1): 31-36.
    [7] JURGEN B, JURGEN K, HANS UF, et al. Mutagenic and catatonic effects of exhaust particulate matter of biodiesel compared to fossil diesel fuel[J]. Mutation Research, 1998, 415(1/2): 13-23.
    [8] MATTHEWS N, EDWARD A B. Reactivity comparison of exhaust emissions fromheavy-duty engines operating on gaso-line, diesel and alternative fuel[J]. SAE Paper952442.
    [9] 徐元浩, 叶盛焱, 陈忠祥, 等. 生物柴油的实用性研究[J]. 武汉理工大学学报, 2005, 27(5): 90-93. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHGY200505027.htm

    XU Yuan-hao, YE Sheng-yan, CHEN Zhong-xiang, et al. The practical research of biodiesel[J]. Journal of Wuhan University of Technology, 2005, 27(5): 90-93. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHGY200505027.htm
    [10] 司利增, 边耀璋, 蔡永江. 柴油机燃用生物柴油的特性[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2006, 26(5): 83-85. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200605019.htm

    SI Li-zeng, BI AN Yao-zhang, CAI Yong-jiang. Performances of diesel engine fueled with bio-diesel[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2006, 26(5): 83-85. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200605019.htm
    [11] 祁东辉, 刘圣华, 李晖, 等. 电喷汽油机燃用甲醇-汽油混合燃料的性能[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(2): 43-46. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200602010

    QI Dong-hui, LI U Sheng-hua, LI Hui, et al. Performances of electronic fuel injection engine fueled with methanol-gaso-line blended fuel[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(2): 43-46. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200602010
    [12] 申福林, 张勇, 郭金刚. 汽车燃油空气加热器燃烧排放控制研究[J]. 中国公路学报, 2005, 18(4): 115-118. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200504023.htm

    SHEN Fu-lin, ZHANG Yong, GUO Jin-gang. Research on emission control of vehicle fuel-fired air heater[J]. China Journal of Highway and Transport, 2005, 18(4): 115-118. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL200504023.htm
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  • 收稿日期:  2008-08-18
  • 刊出日期:  2009-02-25

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