柴油机燃烧生物油_柴油乳化燃料的负荷特性
普通柴油机燃用乳化型混合柴油的负荷特性研究
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功率／ Ｗ ｋ （） 油耗量 随功 率化 规律 ａ
功 率／ ｗ ｋ （ ）油 耗率 随功率 化 规律 ｂ
图 ６ 柴油发动机燃 用不同燃料时负荷特性曲线对比 （＝ ０ ． ｎ ） ｎ ｌ ０ｒ 。 ５ ｍｉ
１ 试验原料与仪器
１１ 试 验原 料 的准 备 ．
将生 物燃 油 （ 玉米 秸秆 油） 、柴 油分 别 以 以下 三种 质量 比进 行混 合 ：１ ％生物燃 油和 ９ ％０ ０ ０ ＃
收 稿 日期 ：２ １ １— ６ ０ 卜 ２ １
作者简介 ：王述洋 （９ ７ ） １５ ，男 （ ，教授 ，博导 ，ｗｓｙ ８ ８ ｏｍａｌｏ 汉） ｈ ８ １ ＠ｈ ｔ ｉｃｒ ．ｎ
王 述 洋，左 光鑫 ，王 字 满，孙 勇
（ 北 林 业 大 学 机 电 工程 学 院 ，黑龙 江 哈 尔 滨 １０ ４ ） 东 ５００ 摘 要 ： 将 生 物 燃 油 （ 米 秸 秆 经 过 高温 裂 解 制 取 ） 拌 油 、司班 ８ 化 剂 进 行 不 同 比例 的 玉 、０ 柴 ０乳
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图 ５ 柴油发动机燃用不 同燃料时负荷特性曲线对比 （＝ ０ ｍｉ １ ０ｒ ｎ ） ０ ・
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柴油机燃料供给系的组成和燃料使用特性
柴油机燃料供给系统由几个关键部件组成，如喷油泵、喷油嘴、高压油管等。 了解柴油的能量密度、点火特性和燃烧过程也非常重要。
燃料供给系统的组成
喷油泵
喷油泵负责将油从燃油箱中送到喷油嘴。
喷油嘴
喷油嘴将高压燃油喷射到气缸中，实现燃烧。
高压油管
高压油管将喷油泵产生的高压燃油传输到喷油嘴。
喷油嘴将高压燃油喷射到气 缸中进行燃烧。
高压油管
高压油管将喷油泵产生的高 压燃油传输到喷油嘴。
燃料使用特性
1
柴油的能量密度
柴油具有较高的能量密度，可以提供
燃油的点火特性
2
更多的动力。
柴油的点火特性使得柴油机具有良好
的自燃性能。
3
燃油的燃烧过程
柴油燃烧过程相对稳定，能够产生更 多的动力。
柴油机燃料供给系统
喷油泵
喷油泵是柴油机燃料供给系统 的核心部件，负责将燃油送入 喷油嘴。
喷油嘴
喷油嘴将高压燃油喷射到气缸 中进行燃烧。
高压油管
高压油管将喷油泵产生的高压 燃油传输到喷油嘴。
燃料使用特性
1 柴油的能量密度
柴油具有较高的能量密度，可以提供更多的动力。
2 燃油的点火特性
柴油的点火特性使得柴油机具有良好的自燃性能。
3 燃油的燃烧过程
柴油燃烧过程相对稳定，能够产生更多的动力。
柴油机燃料供给系统
喷油泵 喷油嘴 高压油管
喷油泵负责将柴油从燃油箱中送到喷油嘴。
喷油嘴将高压燃油喷射到气缸中，实现燃烧。
高压油管将喷油泵产生的高压燃油传输到喷油 嘴。
燃料使用特性
1 柴油的能量密度
柴油具有较高的能量密 度，可以提供更多的动 力。
燃料油基本知识汇总
燃料油基本知识汇总燃料油是指一种可用于供给发动机或燃烧器进行燃烧并产生能量的燃料。
燃料油在工业、交通运输和家庭生活中被广泛使用。
本文将从燃料油的定义、种类、特性、生产过程、应用以及环境影响等多个方面进行详细介绍。
一、定义燃料油是一种由矿物油或植物油中提取的可燃物质，具有较高的燃烧热值和稳定的燃烧性能。
它主要用于发动机的燃烧以产生动力。
二、种类1.柴油：柴油是一种由石油分馏过程中得到的液体燃料，其主要成分是碳氢化合物。
柴油主要用于柴油发动机，如卡车、船只和发电机组等。
2.燃料油：燃料油通常指的是重质石油产品，比如石油焦、煤油和燃料油残渣等。
燃料油的密度较大，燃烧热值高，通常用于供暖和工业燃烧。
3.天然气液化燃料：天然气液化燃料（LNG）是一种天然气的液态形式，通过低温冷却和压缩得到。
LNG是一种清洁燃料，广泛应用于汽车、海洋运输和工业领域。
4.生物燃料：生物燃料是由生物质转化而成，包括植物油、生物柴油和生物酒精等。
生物燃料具有较低的碳排放，对环境较友好，被视为可持续发展的能源替代品。
三、特性燃料油的特性会根据其种类而有所不同，但总体上，燃料油具有以下特点：1.高燃烧热值：燃料油通常具有较高的燃烧热值，能够提供相对较多的能量。
2.稳定的燃烧性能：燃料油的燃烧性能相对稳定，不容易发生爆炸或不稳定燃烧现象。
3.良好的流动性：燃料油的流动性较好，能够顺畅地输送和供应给发动机或燃烧器。
4.环境影响：燃料油的燃烧会释放出二氧化碳等温室气体，对环境造成一定影响。
四、生产过程燃料油的生产过程通常包括以下步骤：1.提炼：从原油或植物油中提取燃料油的原料，采用物理或化学方法进行分离和精炼。
2.催化加氢：对原油或燃料油进行加氢处理，去除杂质和不稳定成分，并提高燃烧性能。
3.分馏和蒸馏：将原料分解成不同馏分，根据燃烧特性和用途进行筛选和分离。
4.混合：根据需要将不同馏分进行混合，以调整燃料油的性质和特性。
5.包装和贮存：将燃料油进行包装和贮存，使其方便运输和使用。
柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究
柴油机燃用醇醚-柴油混合燃料的燃烧特性与排放的试验研究朱建军;王铁;张翠平【摘要】在增压中冷4100柴油机上进行了D40(含40％质量分数二甲醚的二甲醚柴油混合燃料)、M15(含15％体积分数甲醇的甲醇柴油混合燃料)和柴油3种燃料燃烧特性与污染物排放的试验研究.结果表明,D40发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均低于柴油机,燃烧持续期与柴油机相当；M15发动机的最高燃烧压力和峰值放热率均高于柴油机,燃烧持续期较短；D40发动机的NOx排放和烟度均明显低于柴油机,可较好地解决NOx和碳烟排放之间此消彼长的问题；M15发动机可以降低碳烟排放,但NOx的排放明显上升.两种混合燃料发动机的HC排放在全转速范围均高于柴油机,而CO排放在低转速时低于柴油机,高转速时高于柴油机.%An experimental study is conducted on the combustion characteristics and emission of a supercharged intercooled 4100 diesel engine fueled with diesel fuel and its blends with DME (D40) and methanol (M15). The results indicate that the highest combustion pressure and the peak heat release rate of D40 engine are both lower than that of diesel engine with a similar combustion duration; while the highest combustion pressure and the peak heat release rate of Ml5 engine are both higher than diesel engine with a combustion duration shorter than diesel engine; The NO, and soot emissions of D40 engine are both obviously lower than diesel engine, meaning that a see-saw relation between NO, and soot emission can well be solved. On the contrary in M15 engine, the emission of soot goes down while that of NO, goes up. The HC emissions of both blend fuel engines are higher than diesel engine in whole speed range while their COemission is lower than diesel engine at low speeds but is higher than diesel engine at high speeds.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2011(033)009【总页数】6页(P761-766)【关键词】柴油机;醇醚燃料;燃烧特性;排放【作者】朱建军;王铁;张翠平【作者单位】太原理工大学机械工程学院,太原030024;太原理工大学机械工程学院,太原030024;太原理工大学机械工程学院,太原030024【正文语种】中文前言增压中冷柴油机以其热效率高、油耗低、动力强劲和工作可靠而得到广泛的应用。
柴油机燃用多种燃料的性能与排放特性
关键 词 ：柴油机 ； 物 油 ；生物 柴油 ；微乳 化 ； 植 排放 特性
中图分类 号 ：Ｔ ４ １ ７ Ｋ ２ ． 文 献标 志码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ １ ７ ７ （０ ０ ０ ０ ５ ０ １ ７ — ７ ５ ２ １ ） ２— １ ５— ５
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柴 油 机燃 用 多 种燃 料 的性 能 与排 放 特
叶 丽华 袁银 男 ， ， 孙 平 施 爱平 石 中光 ， ， ，胡建月
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ZH1105W柴油机燃用生物柴油-柴油-甲醇的性能研究
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曲轴 转 角 ， ℃Ａ
（ ）ｎ ｌ５ ０ ｒ ｉ ， Ⅲ ０ １ ７ ＭＰ ａ ＝ ０ ｒ ｎ Ｐ ， ．７ ａ ／ ａ －
对 曲轴 转 角求导 即得 到 压力 升高 率 ； 用 热力 学 第 利
一
定 律 求 出瞬时 燃烧 放热 率 。
∞
１ ３ ２ 排 放 测 试 及 数 据 处 理 ．．
汽
石 油资源 的 日益 紧缺加快 了柴 油机 替代 燃料 的
开发 与研 究 ； 推动 柴 油机 清 洁 替 代燃 料 的应 用 是 节 能 减 排 的工 作 重 点 。在 中 国 ， 甲醚 、 二 液化 石 油 气 、
作 为柴油机 燃料 （ ％体 积 比例生 物柴 油） 这从某 种 ５ ， 程度 上降低 了生 物柴油 的替 代性 。该 文选 择高体 积 比例的生 物柴 油 一柴 油 （ 积 比各 为 ５ ％） 为 基 体 Ｏ 作
应 曲轴 转 角相 同 ， 值 压 力 、 力 升 高率 及峰 值 放 热 率较 高 。２ 峰 压 ）Ｍ５和 ＭＩ Ｏ的 输 出功 率 和 扭 矩 比 Ｍ０略低 。３ ）在 满 负荷 速 度 特 性 下 ， Ｍ０相 比 ， 与 Ｍ５与 Ｍ１ ０碳 烟 排 放 明 显 降低 ， ０ 排 放 略 有 降 Ｃ
Ｏ２ ．
烷 值对 着火延 迟期 的影 响 较小 ， 导致 其 对 燃烧 的滞 后 作 用弱化 ， ３种燃 料 的滞 燃 期 基本 相 同 ； 故 Ｍ５与
Ｍ１ ０峰 值压 力 、 力升 高率 及 峰值 放 热 率 明显较 高 压
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． 哥 Ｏ１ 恒 Ｏ Ｏ ． 索 Ｏ１ ．
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比 为 １ ． ， 量 为 ０ ９ ６Ｌ， 定 功 率 为 ｌ ． ３ｋ ， ６５ 排 ． ９ 标 １０ Ｗ
生物质油-柴油超声波乳化液燃烧性能研究
生 物 质 化 学 工 程
Ｂｉ ｏ ｍａ ｓ ｓ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ４ ７ ＮＯ ． １
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研 究报 告— — 生物 质 能 源 ・ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生物质油一 柴 油超 声 波 乳化 液燃 烧 性 能 研 究
魏 晓莉 ， 王述 洋 ， 古志新
（ １ ． 东北林业大学 机 电工程学院，黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０； ２ ． 东北农业大学 电气与信息 学院 ，黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ３ ０ ）
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生物柴油的燃烧特性与能效
生物柴油的燃烧特性与能效随着环境问题的日益严重，人们的环保意识也在不断提高。
而生物柴油被视为一种可持续的清洁能源，越来越多的人开始关注它的燃烧特性和能效。
一、生物柴油的基本概念生物柴油是由植物油、动物油或废弃食用油脂等生物质材料酯化制备而成的一种燃料。
它不仅可以替代传统石油柴油使用，还可以有效减少温室气体排放和空气污染。
二、生物柴油的燃烧特性与传统石油柴油相比，生物柴油有着一些独特的燃烧特性。
首先，生物柴油的增压燃烧特性优于石油柴油，这是因为它的氧含量较高，具有更低的挥发性和粘度。
其次，生物柴油的燃烧温度较低，可明显减少柴油机的机械冲击和振动，使燃烧更加平稳。
最后，生物柴油对环境污染的影响较小，可以大幅减少氮氧化物、颗粒物、烟尘等有害排放物质的产生。
三、生物柴油的能效生物柴油的能效是指单位燃料所产生的能量，它是一个重要的指标，往往直接影响到用户的选择。
研究表明，生物柴油的能效可以达到甚至高于传统石油柴油。
这是因为生物柴油的碳氢氧比例接近1:2，且含氧量较高，因此可以产生更多的热能，与此同时，它也可以提高发动机的热效率，降低能源消耗和排放。
四、生物柴油的应用前景生物柴油在未来的应用前景非常广阔。
首先，它可以替代传统的石油柴油，减少洁净化处理的费用和能源消耗。
其次，它可以广泛地应用于公共交通、轮渡、农业机械等领域，为城市和农村的交通运输提供燃料。
此外，生物柴油因为具有自然生分解的特性，可降低处理费用和耗时，使得垃圾等废弃物更显经济。
综合来看，生物柴油作为一种清洁、可持续的能源，未来的应用前景十分广阔。
它的燃烧特性和能效也越来越被广泛认可，希望能尽快得到更多的应用和推广。
柴油机燃用生物质燃油_柴油混合燃料燃烧特性的研究_徐国强
第38卷第2期河南农业大学学报Vol.38No.2 2004年6月Journal of Henan Agricultural University Jun.2004文章编号:1000-2340(2004)02-0211-04柴油机燃用生物质燃油)柴油混合燃料燃烧特性的研究徐国强,张红梅,高献坤,陈亮,王新威(河南农业大学机电工程学院,河南郑州450002)摘要:在测定生物质燃油物理性能的基础上,将生物质燃油和柴油做各种配比,最后筛选出了生物质燃油:柴油(体积比)= 1B9的混合燃料与纯柴油进行了台架对比试验.结果表明:在发动机结构不变的情况下,燃用混合燃料1和混合燃料2是可行的,与纯柴油相比节油效果显著,节油率可分别达11.7%和6.6%,并有效降低了柴油机的排放污染,CO2含量分别降低了7.1%和4.5%.关键词:生物质燃油;代用燃料;柴油中图分类号:S216;TK428文献标识码:AStudy on combusting property of the mixture fuel of the burning oil of biomass and diesel oil for diesel engine useXU Guo-qiang,Z HANG Hong-mei,GAO Xian-kun,CHEN Liang,W ANG Xin_wei (College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural University,Zhengzhou450002,China)Abstract:On the basis of testing physical properties of burning oil of biomass,the mixed oil of the burning oil of biomass:diesel(volume propontion)=1B9,was screened from a uariety of c ombinations of burning oil of biomass and diesel,and a comparative control experiment was c onducted between the mixed oil and pure diesel.The results show that:under the c ondition that struc ture of engine is not changed,burning the mixed oil1and2is feasible,with an 11.7%and6.6%oil_economizing rate,has better oi-l economizing effect than pure diesel oil,and can effectively re-duce the emitting pollution of the diesel engine,and the content of CO2is decreased to7.1%and4.5%.Key words:the burning oil of biomass;alternative fuel;diesel oil随着汽车保有量的增加,能源短缺加剧,为了减少对石油产品的依赖性,很多国家将希望寄托在开发发动机的代用燃料上,特别是开发和使用可再生的生物质代用燃料[1].所以代用燃料的研究已不能停留在目前少有的几种上,而应向多极化方向发展.焦油是生物质气化过程中不可避免的副产物,它的产量约占生物质总量的5%~10%.生物质焦油的存在导致能量损失和二次污染,对于它的处理和利用一直是大家十分关注的问题.作者采用水蒸馏提取生物质焦油中的可燃成分,在对其热物理特性测定的基础上进行了用作柴油机代用燃料的试验.1材料和方法1.1设备和原料1.1.1试验设备石油密度计(SY)II);开口闪点测定器;恩氏黏度计;FZD发动机综合试验台;HZB油耗测量仪;Z H100B型柴油机(标定功率:11.3kW;标定转速:2200r#min-1.非增压直喷式);D110B型水力收稿日期:2003-09-10作者简介:徐国强(1942-),男,河南许昌人,河南农业大学教授,从事内燃机节能方面的研究.212河 南 农 业 大 学 学 报第38卷测功器;NHA )500废气分析仪;NHT )1不透光度计.1.1.2 试验原料 本试验所用的焦油取自河南省新乡市获嘉县生物质焦油加工厂,经脱水后即作为本试验的原焦油试样.对焦油采用蒸馏的方法提取可燃成分即为本试验所用油(称为生物质燃油);0号柴油.1.2 热物理特性试验生物质燃油和柴油的物理性质如表1(试样1为蒸馏温度在110~220e 的收集物;试样2为蒸馏温度在220e 以上的收集物).表1中的热值、H 含量、C 含量的数据均引自参考文献[2].1.3 燃烧性能试验方法1.3.1 混合油比例的选择 常温下用体积混合比的10%0号柴油与90%的试样1混合;20%0号柴油与80%的试样1混合;30%0号柴油与70%的试样1混合;40%0号柴油与60%试样1混合;50%0号柴油与表1 柴油和生物质燃油的物理特性Table 1 Physical properties of diesel and the burning oil of biom ass特性Property0号柴油No.0dies el oil试样1Sample 1试样2Sample 2闪点/e Flas h point 7994108燃点/e Fi ring poi nt 90102117密度/(g #c m -3)Density 0.83 1.01 1.01凝点/e Soli difying point 0-10-7热值/(kJ #g -1)The value of heat 42~43.332.435.9H 含量/%Percentage of H 13.2 6.757.27C 含量/%Percentage of C 86.658.8762.88恩氏黏度/(mm #s-1)The number of fluent stick3~89.1014.8250%试样1混合;60%0号柴油与40%试样1混合;70%0号柴油与30%试样1混合;80%0号柴油与20%试样1混合;90%0号柴油与10%试样1混合;依以上比例用0号柴油分别与试样2混合.静置3d 后观察均无分层现象.然后进行冷却,发现在低温下90%0号柴油与10%的试样1混合和90%0号柴油与10%的试样2混合无分层现象,因此选择(体积比)9B 1配制成混合燃料做台架试验(混合油1为0号柴油与试样1的混合物,混合油2为0号柴油与试样2的混合物).1.3.2 台架试验 本试验按JB3743)845中华人民共和国机械工业部标准6进行.通过在Z H100B 型柴油机上作负荷特性试验,对比分析柴油机用纯柴油和混合油时对其动力性,经济性及环保性能的影响.2 结果与分析2.1 负荷特性分析根据台架试验数据如表2,绘制负荷特性曲线如图1.图1是柴油机保持转速为2200r #min -1,燃用混合油与0号柴油发动机的燃油消耗随负荷变化的关系比较图.从图1可见燃用混合油的消耗量随负荷的增大而增大,与燃用0号柴油具有相同的变化规律.在中小负荷下燃烧混合油的燃料耗油率均低于纯柴油.在高负荷时与纯柴油基本重合.其原因是生物质燃油的热值虽低,但混合油密度(通过计算可知混合表2 0号柴油与混合油台架试验数据比较表Table 2 Comparative control experiment parameter of No.0and mixed oil功率/kW Power 耗油率/(g #kW -1#h -1)Oil c onsumpti on 油耗量/(kg #h -1)The amount of oil consumption0号柴油No.0diesel oi l混合油1Mixed oil 1混合油2Mi xed oil 20号柴油No.0diesel oil混合油1Mixed oil 1混合油2M i xed oil 22.3547.8446.1427.5 1.26 1.03 1.034.5352.0344.3326.0 1.58 1.20 1.406.6308.2272.7273.0 2.00 1.80 1.907.8280.0264.3263.1 2.12 1.98 2.059.2255.0258.9258.9 2.40 2.30 2.309.9254.0257.1257.4 2.48 2.54 2.5712.3266.7270.0277.03.283.293.37第2期徐国强等:柴油机燃用生物质燃油)柴油混合燃料燃烧特性的研究213图1柴油机特性曲线Fig.1D iesel engine character curve油1的密度为0.8476g#c m-3;混合油2的密度为0.8480g#cm-3)比纯柴油大,体积热值与柴油比较接近.另外生物质燃油含有一定量的氧,使混合油的理论空燃比比柴油高,从而使燃料燃烧完全,能量利用率得以提高,所以耗油率低于纯柴油,通过计算可知燃用混合油相对于纯柴油节油情况为混合油1节油11.7%;混合油2节油6.6%.燃用混合油与0号柴油相同,柴油机不需作任何调整工作正常.可以看出在额定转速下,混合油1和混合油2均可在超过额定功率11.3kW的情况下正常燃烧.这说明混合油完全可在超负荷下燃烧,满足发动机的动力性要求.2.2排放情况分析2.2.1HC的排放对比分析由图2可知,柴油机燃用混合油1和混合油2HC的排放在各种负荷下都高图2有害物质排放对比Fig.2Comparison of the harm ful substance in em itted gas214河 南 农 业 大 学 学 报第38卷图3 CO 2含量对比F ig.3 Com parison of the content of CO 2图4 烟度排放对比Fig.4 C omparison o f sm oked levels in the emitted gas于燃用纯柴油.缸壁激冷是火焰在汽缸壁附近传播时一种燃烧现象.由于缸壁的冷却作用,在距离汽缸壁0.5m m 以内的混合气不能燃烧,形成尾气中的未燃烃[3,4].在影响未燃烃数量的因素中,燃烧室温度有很大影响.在燃烧室内,若温度低气流速高,则着火不稳定,局部燃烧不完全,排出HC 多[5].从表1知生物质燃油的热值与C 和H 的含量均低于0号柴油,发热量相应的也要低,所以混合油燃烧放热要低于0号柴油,导致燃烧室温度降低,HC 浓度升高.2.2.2 C O 和CO 2的排放对比分析 由图2可知,柴油机燃用混合油的C O 排放在低负荷是与柴油基本一致而在高负荷时明显低于柴油,从表1可以看出这是由于生物质燃油的含碳量低于柴油,碳氢含量比又低于柴油,所以燃烧排烟和排气中CO 含量低于柴油.CO 2是引起温室效应的主要物质,从图3可见柴油机燃用混合油时CO 2排放在各种负荷均低于纯柴油,通过计算可得燃烧混合油1和混合油2可分别使C O 2排放量降低7.1%和4.5%.这主要是因为生物质燃油含碳量低于柴油而又含有一定量的氧,使燃烧进行的更完善.2.2.3 烟度的排放对比分析 烟度也是柴油机排放的主要污染物质之一[6].由图4可见,柴油机燃用混合油的烟度排放在各种负荷下都低于柴油,这是因为生物质燃油是含氧燃料,增加了缸内氧的浓度,使在燃烧过程中可形成的碳烟微粒与氧有更多的接触机会.所以尾气排放烟度明显低于纯柴油.3 结论针对世界范围内能源缺乏问题和21世纪新形势下的能源结构调整问题以及生物质秸秆气化过程中所产生的焦油等问题.作者采用蒸馏方法从木焦油中提取出其可燃成分,在测定其热物理特性的基础上,用生物质燃油与柴油为混合燃料测定混合油的动力性和经济性,并对排放性进行了分析.本试验研究表明,柴油机不做任何改动即可燃用生物质燃油)柴油混合燃料.柴油机燃用生物质燃油)柴油混合燃料具有良好的动力性、经济性和排放性.这对于促进代用燃料的发展具有重要的意义.在相同比例下低温阶段的生物质燃油与柴油混合比高温阶段的生物质燃油与柴油混合具有更高的动力性和经济性.参考文献:[1] 陈 敏.国内发动机代用燃料研究综述[J].柴油机,2003,(5):8-10.[2] 王素兰.生物质焦油物化特性与燃气净化装置研究[D].郑州:河南农业大学,2000.[3] 刘治中,许世海,姚如杰.液体燃料的性质及应用[M].北京:中国石化出版社,2000.[4] 李照美.汽车检测与诊断技术[M].北京:中国农业出版社,1996.[5] 程 宏.汽车发动机原理[M].北京:学术期刊出版社,1988.[6]王建昕,傅立新,黎维彬.汽车排气污染治理及催化转化器[M ].北京:化学出版社,2000.。
生物乳化柴油在柴油机上的性能研究
Abstract：This paper studies the influence of emulsified biodiesel with different water and butanol fractions on combustion characteristics, power performance, fuel economy and emission performance. The results show that the heat release rate of bio-emulsified diesel at full load is higher than that of biodiesel, which is close to diesel. Under the load characteristics, the bio-emulsified diesel has a long ignition delay, and the difference of ignition delay decreases with the increase of the load. The temperature and duration of combustion are significantly reduced. The maximum power the engine becomes lower with the increase of water and butanol fractions in emulsified biodiesel. When the mixing ratio of methyl ester increases, NOx emissions increase, and smoke, CO and HC emissions are reduced. Increasing mixing ratio of water and butanol can reduce NOx and smoke emissions, but CO emissions and HC emissions will increase slightly. The EB10 has the highest peak heat release rate, and the cylinder pressure curve and economy are the closest to that of diesel. Keywords：Bio-emulsified diesel; Combustion characteristics; Emission characteristics; NOx; CO
中融复合型生物柴油机燃料
中融复合型生物柴油机燃料
中融复合型生物柴油机燃料是一种由生物柴油和传统石油柴油混合而成的燃料。
它的组成通常包括以下几个方面：
1. 生物柴油：生物柴油是一种可再生能源，由植物油或动物脂肪经过酯化反应制得。
它具有较低的碳排放和环境友好性。
2. 石油柴油：石油柴油是一种矿物油产品，主要由石油提炼而来。
它是传统的柴油燃料，具有良好的燃烧性能和能量密度。
中融复合型生物柴油机燃料的优点包括：
1. 环保性：生物柴油的使用可以减少温室气体排放和空气污染物的产生，对环境更加友好。
2. 可再生性：生物柴油是由可再生资源制成，相对于石油柴油具有更好的可持续性。
3. 兼容性：中融复合型生物柴油机燃料可以直接与传统石油柴油混合使用，无需对柴油机进行改装，具有良好的兼容性。
4. 经济性：生物柴油的生产成本相对较低，可以降低燃料成本。
需要注意的是，中融复合型生物柴油机燃料的比例可以根据实际需求进行调整，常见的比例包括B5（生物柴油占比5%）和B20（生物柴油占比20%）等。
同时，使用中融复合型生物柴油机燃料时，需要注意其储
存和使用的条件，以确保燃料的质量和稳定性。
生物质燃料的燃烧特性和排放控制
生物质燃料的燃烧特性和排放控制随着环保意识的不断加强和对化石能源的不断限制，生物质燃料作为一种清洁能源，在各个领域的应用逐渐增加。
从全球范围来看，生物质燃料已经成为了非常重要的替代能源之一，被广泛用于发电、供热、交通运输等领域，并且不断推动了生物质燃料技术的不断发展。
但是，随着生物质燃料的大规模应用，对生物质燃料的燃烧特性和排放控制问题也越来越引起人们的关注。
本文就结合相关研究，分析了生物质燃料的燃烧特性和排放控制的相关问题。
生物质燃料的燃烧特性生物质燃料是指在自然界中可再生的有机物，主要包括生物质固体颗粒、生物质油和生物质气体。
相对于传统的化石燃料，生物质燃料具有碳中和、易获得、无需输送、无二次污染等优点。
但是，生物质燃料本身也存在一些缺点，如能量密度低、组分及性质的多样性、易腐败和贮存不易等问题。
为了实现生物质燃料的有效燃烧利用，必须深入了解其燃烧特性。
生物质燃料的燃烧过程包括两个阶段：初期燃烧和主要燃烧。
初期燃烧是指生物质燃料在接触到氧气后，挥发分和一些易燃气体先燃烧，并释放出大量挥发分、烟雾和热量。
初期燃烧的特点是温度低、火焰不稳定、产生大量的不完全燃烧产物和颗粒物。
主要燃烧是指生物质燃料中的固体和液体成分在较高温度下充分燃烧，释放大量热量，维持持续的燃烧过程。
主要燃烧的特点是温度高、火焰稳定、完全燃烧产生的废气相对较少。
燃烧过程中，由于各种因素影响，生物质燃料的燃烧特性会发生改变，形成一些不同的燃烧特征。
例如，生物质燃料的含水率、大小和形状等因素会影响其燃烧温度和火焰形态；生物质燃料的种类和化学成分影响其燃烧产物和副产物的种类和量；燃料和空气混合比例会影响燃料燃烧的完全程度及产生的氧化物排放。
排放控制在生物质燃料燃烧过程中，排放物是无法避免的，每种类型的排放物的出现都有其特定的因素。
主要有以下三种排放物：一氧化碳（CO）、一氧化氮（NOx）和有机物（VOCs）。
一氧化碳是生物质燃料燃烧中一种常见的主要有毒有害气体。
柴油乳化与燃烧性能测定
背景
研究现状
理论依据
实验内容概述
实验要求
解决上述问题所做的研究与努力:
1.不断改进乳化工艺使乳化液液滴的粒径达到极 限。这一努力使乳化液的稳定性得以提高 2.在乳化液中增加添加剂的用量，使常规乳化转变 为微乳化，获得透明的热力学稳定的微乳化液。但 微乳化液中添加剂含量大，成本高.
3.研究新型的高效乳化剂和稳定剂
中级物 理化学 实验
背景
研究现状
理论依据
实验内容概述
实验要求
实验与实验报告要求
中级物 理化学 实验
背景
研究现状
理论依据
实验内容概述
实验要求
1.学生通过资料查阅, 了解本实验课题的研究背景、发展现 状、方向,以及明确实验涉及领域以及实验开设的一些设想与 需要完成的工作。 2.本实验用两周时间完成,一周用于柴油微乳液配制与性质 鉴定,一周用于不同乳化体系燃烧性能测定. 3.以小组为单位，拟定实验方案，并完成实验.也可参照 课程讲义中实验方案完成实验.若与课程讲义不同,请实验 小组提前与老师联系. 4. 实验数据共享.学生个人独立完成实验报告,并在实 验结束一周后呈交实验报告.
实验思考题
（1）柴油的主要成分是什么？其燃烧后可能形成的产 物有那些？ （2）乳化柴油与微乳柴油的区别？制备方法上有什么 不同？ （3）乳化柴油为什么不稳定？其对柴油发动机产生的 损害是什么？ （4）为什么要进行柴油微乳液的研究？形成微乳柴油 的通常条件是什么？其中各组分的作用是什么？ （5）什么是相图？什么是拟三元相图？通过拟三元相 图的绘制与分析，你可以得到那些信息？
中级物 理化学 实验
“拟三元相图”研究方 法
0.25 0.00 1.00
背景
生物油超声乳化液柴油发电机中燃烧特性研究的开题报告
生物油超声乳化液柴油发电机中燃烧特性研究的开题报告一、选题背景生物油是指由植物油、动物油、微藻油等天然植物来源的油脂，在经过一系列的化学和物理加工处理后，可以用作替代传统石油资源的燃料。
生物油的生产和利用具有环境友好、可再生和可持续性等优点，因此备受关注。
然而，生物油的高粘度和低挥发性等特点会影响其在内燃机中的燃烧过程和燃烧效率。
为了解决这一问题，可以采用超声波乳化技术将生物油和柴油混合制成超声乳化液。
该技术不仅可以降低生物油的粘度和提高挥发性，还可以改善燃烧效率，从而提高柴油发电机的能源利用效率和降低排放物的产生。
二、研究目的本研究旨在深入探究生物油超声乳化液在柴油发电机中的燃烧特性，包括燃烧过程、燃烧效率、排放物的产生等方面的变化。
通过实验数据的分析和比较，总结生物油超声乳化液柴油发电机的优缺点，为今后生物油的燃料利用提供有益的参考。
三、研究内容1.生物油的制备及超声波乳化技术的应用2.柴油发电机的燃烧特性研究3.生物油超声乳化液柴油发电机的燃烧特性实验研究4.实验结果的分析和比较，总结研究成果四、研究方法1.通过实验室实测得到不同比例的生物油和柴油混合体配方，使用超声波乳化技术将其混合制成超声乳化液。
2.通过柴油发电机实验台进行实验研究，观察比较生物油超声乳化液柴油发电机的燃烧特性和不同配比下的排放物等情况。
3.对实验结果进行统计分析和数据处理，得出燃烧特性和排放物方面的比较结果。
五、预期成果1.深入了解生物油超声乳化液在柴油发电机中的燃烧特性2.对生物油超声乳化液柴油发电机的优缺点进行总结3.为今后生物油的燃料利用提供有益的参考和解决方案。
生物柴油乳化试验研究资料
生物柴油乳化试验研究蒋小燕，王银山（天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津 300222）摘要:进行生物柴油乳化试验，制备复配乳化剂，用显微镜观察颗粒直径大小并在YC4F100-20发动机上进行燃烧排放性能试验研究，最终选出较好的的生物柴油乳化比例。
做台架试验时，扭矩始终保持在70 N·m，转速从1200r/min提高到2000r/min，记录相应数据作动力性、经济性以及排放性能曲线图,对比分析，探讨影响YC4F100-20发动机性能的因素。
试验结果表明：乳5的稳定性和颗粒直径大小较好;在中低转速时，乳2.5和乳5的功率与B100基本相同; 燃油消耗率方面，乳2.5和乳5均比B100有所增加，但换算等热值燃油消耗率，乳2.5和乳5总体比B100降低；乳2.5和乳5均比B100的HC排放要多，乳2.5和乳5的CO排放明显降低，乳2.5和乳5的NOx排放均比B100有所增加。
综合考虑乳化效果和在YC4F100-20发动机的动力性、经济性和排放性能，乳5为较好的实际应用比例。
关键词：生物柴油；乳化试验；发动机性能中图分类号：TK417 文献标识码：AExperimental study on emulsified biodieselWU Ze-xu,WANG Yin-shan,Hou Guo-qiang( School of Automotive and Transportation ,Tianjin University of Technologyand Education, Tianjin 300222,China)Summary :Biological diesel oil emulsification experiment was carried out，distribution of emulsifier was prepared, With a microscope particle diameter size and Combustion emissions performance test research was conducted on YC4F100-20 engines, finally choose the better proportion of biological diesel oil emulsification. When doing bench test, torque always stay in 70 N, m, speed increased from 1200 r/min to 2000 r/min, record the corresponding data for performance, fuel economy and emission performance curve, comparative analysis, discusses the factors influencing YC4F100-20 engine performance. The results showed that the milk has good stability and particle diameter size 5; At low speed, the breast milk 2.5 and 5 power and B100 and basically the same; Specific fuel consumption, milk and milk 2.5 5 than B100 increased, but the conversion calorific value fuel consumption rate, such as milk and milk 2.5 5 overall than B100 reduce; Milk and milk 2.5 5 HC emissions more than B100, milk and milk 2.5 5 CO emissions significantly decreased, the breast milk 2.5 and 5 NOx emissions than B100 has increased. Considering the emulsifying effect and in YC4F100-20 engine performance, fuel economy and emission performance, milk 5 for better practical application.前言生物柴油可以与柴油混合或直接应用于柴油机，是一种极有前途的代用燃料[1]。
生物质燃油的特性及其在柴油机上的应用研究的开题报告
生物质燃油的特性及其在柴油机上的应用研究的开题报告标题：生物质燃油的特性及其在柴油机上的应用研究一、研究背景和意义二、研究目的三、研究内容和方法四、论文结构安排五、参考文献研究背景和意义：随着世界对于环境问题的重视，生物质燃油作为一种来源广泛、可再生、低碳排放的燃料备受关注。
而生物质燃油的生产和利用也成为了农业和能源产业发展的重要方向。
因此，深入研究生物质燃油的特性及其在柴油机上的应用，对加快推动我国可再生能源的发展、降低大气污染产生积极作用。
研究目的：1.了解生物质燃油的化学成分和物理特性；2.研究生物质燃油和柴油的混合比对柴油机性能的影响；3.探究生物质燃油在柴油机中的燃烧过程及其对柴油机颗粒物和氮氧化物排放的影响；4.评估生物质燃油在柴油机上的可行性和经济性。
研究内容和方法：1.生物质燃油的化学成分和物理特性的分析及测试，包括密度、粘度、闪点、燃点、凝固点、含水量、氧化稳定性等指标的测试；2.利用柴油机实验台，通过在不同比例下混合生物质燃油和柴油的方式，研究混合比对柴油机动力性和燃油经济性的影响；3.通过烟度仪、颗粒物计数仪、气态污染物分析仪等测试设备，分析生物质燃油在柴油机中的燃烧过程及对污染物排放的影响；4.对比分析生物质燃油和柴油的成本、储存方式、运输方式等因素，评估生物质燃油在柴油机上的可行性和经济性。
论文结构安排：一、绪论1.生物质燃油的概念、种类和特点2.生物质燃油在能源领域的应用3.生物质燃油在柴油机中的应用背景和意义4.论文的研究目的和方法二、生物质燃油的特性分析及测试1.生物质燃油的化学成分分析2.生物质燃油的物理特性测试三、生物质燃油在柴油机中的应用实验研究1.柴油机实验台的介绍2.生物质燃油和柴油的混合比实验研究3.生物质燃油在柴油机中的燃烧过程及对污染物排放的影响四、生物质燃油在柴油机上的可行性和经济性评估1.生物质燃油和柴油成本对比2.生物质燃油的储存和运输方式3.生物质燃油的市场前景五、结论和展望参考文献：1.顾某某. 生物质燃料现状和发展趋势[J]. 绿色科技,2010,7(5):24-27.2.李某某. 生物柴油研究现状与展望[J]. 立志航,2015,21(3):43-45.3.陈某某. 生物质燃料在柴油机上的应用研究[D]. 安徽大学,2016.4.Hedlund A B, Bergthorson J M, Thomson M J. Combustion of biodiesel and tallow in a pilot injection diesel engine[J]. Fuel,2006,85(17):2450-2457.5.Bajpai A.K, Ramu M.I. Experimental studies on the utilization of algae as a biofuel[J]. Bioresource Technology,2008,99(11):4849-4856.。
柴油机燃用甲醇-生物柴油-柴油微乳化燃料燃烧特性分析
柴油机燃用甲醇-生物柴油-柴油微乳化燃料燃烧特性分析周庆辉;朱爱华;刘永峰;孙建民;纪威【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2009(000)003【摘要】在柴油机结构不做改动的情况下,基于燃烧示功图的分析,定量研究了甲醇含量对燃烧压力、压力升高率、燃烧放热规律和循环变动量的影响.结果表明:甲醇的含量越大,滞燃期越长;燃烧压力和最大压力升高率均增大且出现的位置后移,其中燃用M15最大压力升高率接近0.45 MPa/°CA;累积放热率达到95%时,燃用柴油为上止点后55 °CA,燃用M5和M10为上止点后53 °CA,燃用M15为上止点后57 °CA,位置差别不大.甲醇含量增加,柴油机循环变化量增大,燃用M0的COVpmi 为1.61%,燃用M10的COVpmi为1.82%,燃用M15的COVpmi为3.32%.【总页数】4页(P61-64)【作者】周庆辉;朱爱华;刘永峰;孙建民;纪威【作者单位】北京建筑工程学院,北京,100044;北京建筑工程学院,北京,100044;北京建筑工程学院,北京,100044;北京建筑工程学院,北京,100044;中国农业大学,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TK428.9【相关文献】1.柴油机燃用微乳化生物柴油的性能和排放研究 [J], 陈镇;孙平;石中光;叶丽华;梅德清2.柴油机燃用微乳化生物柴油的示功图对比分析 [J], 叶丽华;施爱平;袁银南;孙平;胡建月;陈镇3.增压中冷柴油机燃用微乳化生物柴油放热规律研究 [J], 胡鹏;孙平;宁海强;叶丽华4.柴油机燃用生物柴油-乙醇-水微乳化燃料性能研究 [J], 陈昊;祁东辉;边耀璋5.柴油机燃用甲醇-生物柴油-柴油微乳化燃料的试验研究 [J], 周庆辉;纪威;符太军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物柴油简介
⽣物柴油简介·8·化学教育2009年第7期⽣物柴油简介陈明华(黔西南民族⾼等师范专科学校化学⽣物系贵州兴义562400)摘要介绍了⽣物柴油作为燃料的性质、制备⽣物柴油的原料和⽣产⽅法。
关键词⽣物柴油可再⽣清洁能源酯交换反应⽯油危机和环境污染成为当今世界的2⼤问题，寻找可再⽣和低污染的⽣物能源成为迫切的需要。
为了解决能源和环境问题，⼈们⼀直在不断寻找可替代⽯油原料的可再⽣清洁能源。
⽣物柴油作为可再⽣的清洁能源，已在美国和欧盟等多个国家和地区推⾏使⽤。
利⽤⽣活废弃物或⽣物原料通过各种化学反应制造柴油的⽅法就是在这种背景下顺应⽽⽣的⽅法。
为了区别于⽯油原料制备的柴油，⼈们把来源于⽣物质原料的油脂经过化学变化后⽣成的、具有和柴油相似功能的酯称为⽣物柴油(Biodiesel)。
1⽣物柴油的主要成分、性质和原料1．1⽣物柴油的成分和性质⽯油原料⽣产的柴油(以下简称矿物柴油)是含C。
z～C，。
的烷烃为主的混合物。
⽣物柴油是⽣物质油脂(A)(R视原料来源可以相同也可以不同)与甲醇经酯交换反应⽣成的⾼级脂肪酸的甲酯[1]：C⼼⼀COD—RCH20HcIH—003～R+3CRoH旦cIHoH+3RC(X)CI-Is七墁⼀(瑚⼀R七地OH(A)⼀般R为奇数碳原⼦，主要含C，。
--,-C。
，的烃基(有的含不饱和双键)，副产物主要是⽢油。
⽣物柴油有较⾼的燃料⼗六烷值、基本不含硫和芳烃、低挥发性和分⼦中含氧等优点，使其具有降低柴油机排放的潜能。
⽣物柴油是典型的可再⽣能源，还具有⽆毒和可⽣物降解性，对环境⽆害。
表1是以⾷⽤⾊拉油为原料⽣产的⽣物柴油和0号矿物柴油的特性⽐较L2](由于⽣物柴油和矿物柴油的来源不同，可能以下特性有不同的值)。
衰1项⽬⽣物柴油0号柴油标准⽣物柴油存在油脂分⼦量⼤(约为矿物柴油的4倍)，黏度⾼(约为矿物柴油12倍)，挥发性差，与空⽓混合效果不佳，易产⽣热聚合作⽤等问题。
其中⾼黏度是不适合柴油发动机的关键因素之⼀。
生物乳化柴油对船用柴油机性能和排放影响的试验研究
生物乳化柴油对船用柴油机性能和排放影响的试验研究朱成玮;余凯;金志伟;刘宇;肖进【摘要】在以餐厨废油为原料制成的生物柴油中掺混乳化剂、水、丁醇和柴油制成生物乳化柴油.在ISO 8178标准所规定的恒定转速试验(D2)模式下,分别对柴油机燃用3种不同配方的生物乳化柴油、柴油和生物柴油进行台架试验,测定其燃烧特性、动力性、经济性和排放特性.试验结果表明:满负荷时,采用生物乳化柴油时放热率略高于柴油,但缸内压力与柴油区别不大;采用生物乳化柴油时动力性比柴油略低,采用E10经济性与柴油区别不大;随着水和丁醇质量分数的增加,NOx和碳烟排放降低更显著;不同成分适量配比的生物乳化柴油能够有效降低NOx和碳烟排放,同时保证柴油机的动力性和经济性.【期刊名称】《山东交通学院学报》【年(卷),期】2018(026)002【总页数】7页(P25-31)【关键词】生物乳化柴油;恒速特性;NOx;碳烟【作者】朱成玮;余凯;金志伟;刘宇;肖进【作者单位】上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室,上海 200240;上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室,上海 200240;上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室,上海 200240;上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室,上海 200240;上海交通大学动力机械及工程教育部重点实验室,上海200240【正文语种】中文【中图分类】U446121;TK421.2船用柴油机由于经济性和可靠性等方面的优势，占据了船舶动力装置90%以上[1]的份额。
一直以来，船用柴油机的污染物排放是大气污染的来源之一，主要包括氮氧化物(NOx)、碳烟、颗粒物(PM)、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)[2]。
NOx排放将引发酸雨、破坏臭氧层[3]，碳烟颗粒物则会引发各类呼吸系统疾病和肺癌[4]。
随着人们对环境污染的日益重视，国际排放法规也越来越严格。
2005年5月生效的MARPOL73/78公约附则VI规定了船舶NOx排放标准和排放控制区域，2008年通过的MARPOL公约附则VI修正案规定了更为严格的Tier Ⅱ和TierⅢ排放标准，分别针对2011年和2016年以后生产的船用柴油机[1,5]。
生物质燃料燃烧特性
生物质燃料燃烧特性 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】生物质燃料燃烧特性生物质由C、H、O、N、S等元素组成，是空气中CO2、水和阳光通过光合作用的产物，且有挥发份高，炭活性高、S、N含量低（S0.1%--1.5%，N0.5%--3%，）灰分低（0.1%--3.0%）等特点，生物质燃料中可燃部分主要为纤维素、半纤维素、木质素、按质量计量，纤维素占40%--50%，半纤维素20%--40%，木质素占10%--20%。
由于与化石燃料特性不同，生物质燃料的燃料机理、反应速度及燃料产物成分与化石燃料的相比都有较大的差别。
生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的析出，燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段。
其燃烧过程的特点：①水分含量多，燃料需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产生的烟气体积较大，排烟损失较高。
②燃料的密度小，结构松散，迎风面积大，易吹起，悬浮段燃烧份额较大。
③发热量低，灰熔点低，炉内温度水平低，组织稳定的燃烧比较困难。
④由于挥发份高，燃料着火温度较低，一般在250—350℃温度下挥发份便大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气量不足，会增大化学不完全燃烧损失。
⑤会犯分析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃尽困难，燃烧过度缓慢，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。
⑥秸秆等部分生物质燃料含氯量较高，因此需要对床层部分结构和运行工况加以特殊考虑，防止其对床层部分的腐蚀。
由此可见，生物质燃烧设备的设计和运行方式的选择应从不同种类生物质燃料特性出发才能保证生物质燃料设备运行的经济性和可靠性，提高生物质开发利用的效率。
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2010年9月农业机械学报第41卷增刊DO I :10.3969/j .issn .100021298.2010.Supp.032柴油机燃烧生物油/柴油乳化燃料的负荷特性3李永军1 于济业2 柏雪源1 蔡红珍1(1.山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255049;2.山东理工大学交通与车辆工程学院,淄博255049) 【摘要】 将玉米秸秆粉热解液化得到的生物油和0号柴油以及适量的乳化剂混合均质,得到不同配比的2种生物油/柴油乳化燃料。
在ZS1110型柴油机台架上进行2种生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的发动机台架实验,获得乳化燃料和纯柴油的柴油机负荷特性曲线。
研究结果表明:2种乳化油的有效热效率均高于纯柴油,且生物油浓度为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果。
但乳化燃料使柴油机喷油嘴发生积碳现象。
关键词:柴油机 生物油 乳化燃料 负荷特性中图分类号:TK6;TK427+111文献标识码:A文章编号:100021298(2010)S020145204B i o 2o il/D i esel Em ulsi on Fuel L oad Character isti cs of D i esel Eng i n eL i Yongjun 1 Yu J iye 2 Bai Xueyuan 1 Cai Hongzhen1(1.School of A gricultural and Food Engineering,Shandong U niversity of Technology,Z ibo 255049,China2.School of T ransportation and V ehicle Engineering,Shandong U niversity of Technology,Z ibo 255049,China )AbstractEmulsified fuel was p r oduced by m ixing bi o 2oil pyr olyzed corn stalk with commercial No .0diesel oil as well as surfactants using a homogenizer .The perfor mances of bi o 2oil/diesel oil e mulsified fuels with t w o different bi o 2oil/diesel oil rati os were tested on a ZS1110diesel engine .The l oad characteristic curves of the diesel engine were deter m ined .The experi m ental results showed that the effective ther mal efficiency of t w o kinds of e mulsified fuel was higher than that of the pure No .0diesel oil .For e mulsified fuel at bi o 2oil concentrati on of 15%,the s pecific fuel consump ti on was l ower than that of No .0diesel oil .However,there was often carbon depositi on surr ounding the diesel inject or nozzle when using e mulsified fuel .Key words D iesel engine,B i o 2oil,Emulsified fuel,Load characteristics收稿日期:2010207201 修回日期:20102072163国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2007AA05Z451、2009AA05Z401)、国家自然科学基金资助项目(50876056)、山东理工大学科技基金资助项目(40402305018)和淄博市科技项目(22010GG01083)作者简介:李永军,高级工程师,主要从事生物质能利用研究,E 2mail:liyongjun@sdut .edu .cn引言生物质能是地球上最普遍的一种可再生能源,目前,对它的开发和利用已经受到越来越多的重视和关注。
将生物质闪速热解液化获得的生物油与柴油混合均质,得到生物油/柴油乳化燃料。
生物油/柴油进行乳化实际上就是将生物油以液珠的形式分散到另一与其不相混溶的柴油中。
因此在配制乳化液的过程中,会产生巨大的相界面,使体系的界面能大幅度地增加,从而需要一定的能量来完成此配制,这些能量须由外界提供。
通过一些特殊设备提供机械能形式可以满足这一要求。
对生物油/柴油进行乳化应用于柴油机驱动,是有效利用生物油的方式之一。
国外许多研究进行了生物油和柴油乳化燃料的制备,并且将制得的乳化液在柴油机上进行了实验,得到了一些相关的实验数据[1]。
国内对此项研究报道较少,山东理工大学、东北林业大学、西安交通大学等相关研究机构已开展研究,但仅处在起步阶段。
本文对所制备的生物油/柴油乳化燃料及纯柴油进行柴油机台架实验。
1 柴油机台架实验系统和工况柴油机台架实验包括将柴油与乳化剂均质混合后,再加入生物油,进一步在均质机内将混合溶液乳化处理,得到生物油/柴油乳化燃料。
最后将乳化燃料在发动机台架上进行动力实验,其工艺流程如图1所示。
图1 柴油机台架实验工艺流程Fig .1 D iesel engine bench test fl ow chart111 生物油的制备实验所用的生物油通过玉米秸秆粉的热裂解液化装备制取。
设备为山东省清洁能源中心自行研制的生物质流化床热解液化装置。
实验原料选用20目 以下(粒径小于850μm )的玉米秸秆粉,以石英砂为流化介质。
通过流化床上进行玉米秸秆粉的热裂解液化,得到所需的生物油。
生物油主要成分是酸、醇、醛、酮和酚类等有机物[2]。
与原生物质比较,生物油具有较高的体积能量密度,容易储存、运输和处理。
与矿物油相比,生物油中氧、水和固体杂质含量较多,热值低,酸性较强,有腐蚀性。
112 生物油/柴油乳化燃料的制备11211 乳化设备本实验所用的主要设备是上海弗鲁克流体机械制造有限公司生产的F M300实验室分散乳化机和上海申光仪器仪表有限公司生产的恒温水浴锅。
11212 乳化原料实验原料为0号柴油、玉米秸秆热裂解制取的生物油以及亲油性的乳化剂S pan 280和亲水性的乳化剂T ween 220。
表1是生物油和柴油的有关性质。
表1 0号柴油和生物油的性质Tab .1 Na ture of d i esel o il and b i o 2o il种类密度/g ・mL -1含水率/%灰分含量/%C 含量/%H 含量/%O 含量/%柴油 生物油018379111～112025010*******8756141312612010213711 配制生物油质量分数为10%和15%,混合乳化剂质量分数为4%(含Span 280和T ween 220的体积比为7∶1)的乳化油200mL,其配比见表2。
为防止乳化过程产生的热量影响乳化效果,乳化过程在恒温水浴锅中进行。
表2 乳化燃料实验配比Tab .2 Exper i m en t a l ra ti o of e m ulsi f i ed fuel乳化燃料生物油/mL柴油/mL乳化剂/mL生物油质量分数/%乳化剂质量分数/%A B20301721628810154411213 生物油/柴油乳化燃料的性质图2 生物油乳化前后外观Fig .2 Before and after appearances of bi o 2oil e mulsi on乳化前,生物油和柴油是不相混溶的,由图2a可以清晰看见柴油漂浮在生物油上面。
经过乳化,得到了均匀的乳状液液体,如图2b 所示。
表3为两种配比乳化燃料的物理性质。
表3 生物油/柴油乳化燃料的物理性质Tab .3 Properti es of b i o 2o il/d i esel o il e m ulsi f i ed fuel 乳化燃料热值/MJ ・kg -1粘度/MPa ・spH 值A B4139515610415410113 柴油机台架实验实验中用G W 263型电涡流测功机测功率,用天平法测燃油消耗率。
实验系统如图3所示。
11311 台架实验装置发动机:ZS1110型柴油机,其基本参数如表4所示;测功机:G W 263型,额定扭矩:250N ・m;额定641农 业 机 械 学 报 2010年图3 柴油机台架实验装置示意图Fig.3 Schematic diagra m of bench test equi pment 转速:7500r/m in。
表4 柴油机的基本参数Tab.4 Ba si c param eters of d i esel eng i n e参数数值行程/mm115缸径/mm110排量/L11093参数数值压缩比17额定功率/k W1312额定转速/r・m in-1220011312 实验材料①生物油质量分数为10%的乳化油A和生物油质量分数为15%的乳化油B。
②市售0号柴油。
2 实验结果211 乳化燃料的经济性评价参数本文评价乳化燃料应用于柴油机的经济性,采用了如下两种评价参数:节油率zf[3]z f=b e-b e′b e×100%(1)式中 be———燃用柴油的燃油消耗率,g/(k W・h)b e′———乳化油的折算油耗率,g/(k W・h)有效热效率ηe[4]ηe =316×105b e H u×100%(2)式中 Hu———燃料低热值,MJ/kg根据NY/T12—85,用氧弹热值仪测得的发热量为高位发热量[4～5],而燃料的低位发热量为[3]Q L=Q H-2511(9H+W)(3)式中 QL ———低位发热量Q H———高位发热量H———试样中的氢含量,%W———试样中的含水率,%式(3)中2511为在氧弹中水蒸气每1%凝结时放出的潜热,kJ/kg;9为氢含量换算为含水率的系数。
212 负荷特性柴油机的负荷特性[5]是指柴油机在保持转速不变的情况下,改变柴油机负荷时,其主要性能参数:转矩、功率、油耗量、油耗率、排气温度随负荷变化的规律。
选用了两种生物油浓度的乳化油进行了负荷特性试验,并与纯柴油进行了对比。