本書介紹了柴油機燃用甲醇柴油混合燃料的燃燒過程和排放特性。從甲醇與柴油混合燃料制取出發(fā),以生物柴油作為助溶劑,分析甲醇與柴油的互溶性,配制出甲醇柴油微乳液的混合燃料;建立甲醇柴油混合燃料在柴油機上燃燒過程的多維數(shù)學模型;分析甲醇-生物柴油-柴油混合燃料在柴油機上的燃燒過程;測試在柴油機上燃燒甲醇-生物柴油-柴油混合燃料的常規(guī)和非常規(guī)排放特性;研究在加速工況下甲醇-生物柴油-柴油混合燃料對柴油機性能的影響等。
第1章 緒論1.1 引言1.1.1 替代燃料的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1.1.2 甲醇在替代燃料中的地位1.1.3 甲醇在應用中應解除的疑慮 1.2 甲醇在內(nèi)燃機中的應用與發(fā)展 1.2.1 摻混方式燃燒甲醇柴油燃料 1.2.2 純甲醇燃燒方式1.3甲醇燃料在柴油機應用中的存在的不足 1.4 研究的主要目的和內(nèi)容第2章 甲醇柴油微乳化液的制取2.1 微乳液概述 2.2 微乳液的形成機理2.3 微乳液形成熱力學2.3.1 微乳液的熱力學穩(wěn)定性 2.3.2 微乳液的動力學穩(wěn)定性 2.4 制取甲醇柴油微乳液的試驗研究: 2.4.1 助溶劑的選擇與匹配: 2.4.2 微乳液的的制取方法2.4.3 不同助溶劑的試驗 2.5甲醇柴油微乳液形成的熱力學函數(shù)計算方法及分析2.5.1 計算方法 2.5.2 影響因素分析:2.6 本章小結第3章 甲醇柴油微乳液的配制及理化特性研究3.1 試驗裝置及實驗方法3.3.1 實驗設備與材料3.3.2 實驗試劑 3.3.3 實驗場所 3.3.4 試驗方法 3.2 甲醇柴油微乳化燃料的配制3.3 混合燃料的主要理化特性研究 3.3.1 冷濾點3.3.2 密度 3.3.3 混合燃料的粘度3.3.4 混合燃料的蒸餾特性3.3.5 表面張力 3.3.6 混合燃料的十六烷值3.3.7 混合燃料的熱值3.3.8 腐蝕性3.4 本章小結第4章 甲醇柴油混合燃料燃燒的數(shù)學模型4.1 基本控制方程4.1.1質(zhì)量守恒方程 4.1.2動量守恒方程 4.1.3能量守恒方程 4.1.4氣體狀態(tài)方程 4.1.5系統(tǒng)關系方程 4.1.6組分方程 4.2湍流方程4.2.1湍流方程 4.2.2近壁函數(shù)方程 4.3噴霧方程4.3.1油滴碰撞模型 4.3.2油滴蒸發(fā)模型 4.3.3油滴阻力模型 4.3.4油滴噴霧液相模型 4.3.5離散相與連續(xù)相聯(lián)系方程 4.4 化學動力學反應 4.4.1 基元反應:4.4.2 反應機理的敏感性分析 4.4.3 熱力學-化學動力學反應 4.5 排放模型4.5.1氮氧化物排放模型 4.5.2碳煙排放模型 4.6 本章小結第5章 柴油機燃用甲醇柴油混合燃料的試驗研究5.1試驗設備5.2 柴油機示功圖的測試: 5.2.1 示功圖5.2.2 上止點的測錄和標定5.2.3 測試系統(tǒng)缸壓數(shù)據(jù)的采集: 5.3 試驗結果分析5.3.1 混合燃料的外特性比較: 5.3.2 混合燃料負荷特性分析 5.3.3 常規(guī)物排放特性分析5.3.4非常規(guī)排放物排放的分析 5.3.5混合燃料的燃燒特性分析 5.3.6混合燃料循環(huán)變動的分析 5.4 本章小結第6章 模型的驗證及其應用6.1數(shù)學模型的實現(xiàn) 6.1.1柴油機參數(shù)的選取 6.1.2 邊界條件 6.1.3 初始條件 6.1.4網(wǎng)格劃分 6.2試驗驗證6.2.1 甲醇柴油混合燃料示功圖的比較 6.2.2 甲醇柴油混合燃料的NOx排放特性的比較 6.3 模型的應用與分析: 6.3.1 混和燃料燃燒與排放的分析 6.3.2 不同甲醇含量對燃燒排放的影響 6.3.3 不同循環(huán)噴油量對燃燒的影響6.4本章小結第7章 甲醇柴油混合燃料加速工況的分析與研究7.1柴油機加速工況與相對應的穩(wěn)定工況比較7.2加速工況下柴油機循環(huán)指標的理論分析 7.3加速工況的分析方法與求解: 7.4加速工況下轉(zhuǎn)速變化分析 7.5加速工況下柴油機每循環(huán)供油量變化分析7.6柴油機自由加速工況下的示功圖分析7.7加速工況下的燃燒過程分析7.7.1滯燃期 7.7.2燃燒持續(xù)期 7.7.3加速過程中的燃燒化學反應機理 7.8加速工況下缸內(nèi)過程的動力性評價問題:7.9加速工況下NO、碳煙的預測 7.10 本章小結第8章 總結與展望