大气污染控制技术第十一章习题及答案

《大气污染控制技术》习题十一

第十一章 城市机动车污染控制

11.1 设某汽车行驶速度为80km/h 时，4缸发动机的转速为2000r/min ，已知该条件下汽车的油耗为8L/100km ，请计算每次燃烧过程喷入发动机气缸的汽油量。

解：

汽车行驶100km 耗时h v s t 25.180

100=== 若发动机转速为2000r/min ，则1min 内喷油1000次，1.25h 内喷油7500次。 故每次喷入气缸油量L L V 410067.175000

8'-⨯== 单缸喷入L V V 51067.2'4

1-⨯==。

11.2 在冬季CO 超标地区，要求汽油中有一定的含氧量，假设全部添加MTBE （CH 3OC 4H 9）；要达到汽油中（C 8H 17）重量比2.7%的含氧要求，需要添加多少百分比的MTBE ？假设两者密度均为0.75g/cm 3；含氧汽油的理论空燃比是多少？

解：

设MTBE 添加质量x ，C 8H 17含量为y ，则

%7.2)(88

16y x x +=⋅ 解得%85.14%100=⨯+=y x x P 。 设燃料100g ，则含C 8H 1785.15g ，C 5H 12O14.85g

由O H CO O O H C 222125655.7+→+ O H CO O H C 2221785.8825.12+→+

1

5.785.1488n = 解得n 1=1.27mol 225.1215.85113n = 解得n 2=9.23mol 则需O 21.27+9.23=10.5mol ，则含N 23.76×10.5=39.5mol 。

空气质量10.5×32+39.5×39.5=1442g ，则空燃比AF=14.42。

11.3 发动机燃烧过程如图11－29所示，请计算汽缸内燃烧前，燃烧刚开始时，以及燃烧全部完成后的气体温度。已知：汽油发动机的压缩比为7，在理论空燃比下工作，转速为

2000r/min ，燃烧过程为上止点前后各15。C 区间。

解：

燃烧前取温度为293K ，由K V V T T R R R

R Cp R 6387293)(5.32

112=⋅==-- 开始燃烧时，按《Air Pollution Control Engineering 》P486 13.11式：

K F mCp h m T products combustion combustion

fuel 2016362933

.088.15190201==⨯⨯=∆=∆。 通常取85%的升高温度，则T 3=T 2+2016×0.85=2352K

燃烧完成 K F T 2559460726

.088.15190201==⨯⨯=∆。 同样取85%，则T 4=T 2+2559×0.85=2813K 。

11.4 试解释污染物形成与空燃比关系图（图11－5）中NOx 为何成圆拱状？

解：

NOx 在高温时易生成，而理论空燃比附近燃烧充分，温度较高，因此NOx 产生量最大。

11.5 1）用与11.3相似的方法估算发动机的排气温度（大约在上止点TDC 之后90度）；

2）实际排气温度比上述计算值要低，在怠速情况下，虽然其空燃比与满负荷时基本相同，但排气温度却低很多，为什么?

解：

K V V T T R R R

R Cp R 1080)7

1(2352)(5.32112===-- 怠速时可燃混合气处于空气过剩系数小于1的状态，残余废气系数较大；发动机转速低，气缸压缩比小，燃烧很不充分，易形成失火；壁面淬熄效应对火焰迅速冷却，因此造成温度下降。

11.6 由燃油蒸发控制装置控制的两个HC 排放源是：1）燃油泵和化油器；2）化油器和空气滤清器；3）空气滤清器和燃油箱；4）燃油箱和化油器。

解：

4）燃油箱和化油器 （《大气污染控制工程》P448）

11.7 在汽油喷射系统中，汽油喷进空气是在：1）各燃烧室；2）进气歧管；3）化油器；4）排气管。

解：

2）进气歧管（《大气污染控制工程》P442）

11.8 减少发动机燃烧室表面积可以：1）减少废气中HC 含量；2）增加废气中HC 含量；3）减少废气中NOx 的含量；4）以上都不是。

解：

1）减少废气中HC 含量