一、利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数（论文文献综述）
王乔[1]（2021）在《含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析》文中研究说明燃料燃烧在未来相当长时期内仍将是能源利用的主要形式,先进动力装置的开发对于能源高效利用与环境可持续发展至关重要。在发动机燃料设计的研究中,含氧燃料被认为是一类理想的替代燃料,在实际应用中,含氧燃料往往与汽油、柴油燃料以不同方式混合应用于发动机中。系统的对燃料基础燃烧特性以及化学反应动力学的研究是进行燃烧技术开发的必要前提。以往的研究大都针对单质燃料,而针对混合燃料的研究十分有限,关于混合燃料各组分之间在燃烧反应中的耦合作用以及竞争/促进机制的研究仍无定论。层流燃烧是研究燃烧机理的重要内容,它是发展与验证燃料燃烧化学反应动力学机理的重要手段。本研究在国家自然科学基金项目的资助下,面向内燃机燃料设计和高效清洁燃烧技术开发的需求,针对含氧混合燃料燃烧应用中的基础性问题开展研究。以目前极具应用前景的三种含氧燃料:聚甲氧基二甲醚（PODE）、碳酸二甲酯（DMC）、正丁醇（NB）,以及商用92#汽油为研究对象,采用试验和模拟相结合的方法系统的研究了不同官能团含氧燃料、烃类燃料及两者的混合燃料的预混层流火焰特性以及燃烧化学反应动力学。探索了含氧燃料分子结构对层流燃烧特征（火焰传播、层流火焰速度、Markstein长度、火焰不稳定性、火焰化学结构等）的影响,提出了用于表征实际燃料层流燃烧特征的模型燃料配方方案,研究确定了含氧燃料掺混对烃类燃料层流燃烧速度和火焰不稳定性的影响程度和范围,揭示了燃料分子结构对层流燃烧特征影响的内在热力学机制和动力学机制。研究中基于球形膨胀火焰与高速纹影测试方法,设计搭建了燃料预混层流燃烧试验平台,并开发了火焰图像处理算法,实现了宽范围初始条件下燃料/空气混合气预混层流燃烧特征的试验测量。基于化学动力学软件Chemkin-Pro搭建了可燃混合气的火焰化学分析平台,实现了含氧混合燃料化学反应简化机理的构建,以及层流火焰化学结构的模拟分析。研究结果表明:1、含氧燃料分子结构对层流燃烧特性有显着影响。相同条件下,三种含氧燃料的层流燃烧速度由大到小依次为:PODE3>NB>DMC,这一结果的动力学机制来源于燃料特异性的初始裂解反应路径和由此产生的不同反应活性的中间产物。不同含氧燃料的层流火焰不稳定性亦有较大差异,PODE3的火焰稳定性优于DMC和NB,这是由于其更快的火焰速度和更强的火焰拉伸。2、以正庚烷、异辛烷和甲苯为代表性组分构建的三组分模型燃料（TRF）能够在整个当量比范围内准确表征实际燃料的层流燃烧特性,且性能优于正庚烷和异辛烷组成的二组分模型燃料（PRF）。确定模型燃料配方方案时应以实际燃料的热值、H/C比和分子量为目标参数,同时兼顾实际燃料中各个族系组分比例。3、掺混不同含氧燃料对烃类燃料层流燃烧特性的影响不同。掺混PODE3和NB能够提高烃类燃料的层流燃烧速度,而掺混DMC使得烃类燃烧的层流燃烧速度降低。混合燃料的层流燃烧速度基本随着含氧燃料的体积掺混比线性变化。本研究中涉及的三种含氧燃料的层流火焰稳定性优于烃类燃料（TRF）,当掺混比例较小,含氧燃料对烃类燃料火焰稳定性的影响不大,当掺混比例达到50%时,含氧燃料有助于提高烃类燃料的层流火焰稳定性。4、混合燃料之间的交叉反应是通过各燃料组分燃烧物种池之间的相互作用而产生的。含氧燃料特殊的燃烧反应路径能够增加层流火焰中活性物种的浓度,特别是含氧物种HO2、HCO和CH2O等。这些物种能够对烃类燃料的消耗反应路径产生影响,进而影响层流燃烧特性和燃烧产物等。5、基于可迁移性的燃烧核心机理和燃料特异性燃烧反应机理相结合的方法可以快速构建混合燃料的燃烧反应机理。研究中所采用的组合机理简化方法可以准确的提取燃料燃烧反应主要特征,所发展的混合燃料简化机理可以准确模拟PODE3/DMC/NB/TRF混合燃料的层流燃烧特性、自燃着火特性以及污染物生成特性。
杜桂枝[2]（2021）在《压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究》文中指出面对日益严峻的能源环境现状以及传统内燃机车所受到的严峻挑战,使用清洁可替代燃料和高效节能减排燃烧方式是改善问题的途径之一。本文以清洁燃料天然气和高效燃烧方式均质充量压燃（Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI）为研究主体,针对均质压燃存在的燃烧过程难以控制和运行范围窄的问题,以拓展天然气HCCI发动机运行范围、实现天然气HCCI发动机全工况范围稳定运行为研究目标;采用理论分析、台架试验和模拟计算为研究手段,构建了天然气HCCI燃烧单缸机试验平台、柴油引燃天然气双燃料多缸机试验平台及三维模拟计算平台、化学反应动力学准维多区模拟计算平台,对天然气HCCI发动机敏感边界条件的燃烧特性、拓展天然气HCCI发动机运行范围的有效策略以及拓展后发动机的稳定运行范围进行了系列研究。主要研究内容和结论包括:（1）天然气HCCI发动机受到爆震和失火极限的限制,其稳定运行范围较窄。发动机的爆震极限和失火极限随着转速的增加向稀混合气方向移动,稳定燃烧范围没有明显变化。进气温度增加对爆震极限影响不大,发动机的稳定燃烧边界向稀混合气方向移动,整体运行范围变宽。转速为1000r/min时,随着进气温度升高,过量空气系数增加,天然气HCCI发动机的有效热效率均降低。在低转速下,燃烧始点对过量空气系数最为敏感;随着转速增加,敏感度系数降低,而当转速达到1800r/min时,燃烧始点对过量空气系数的敏感度系数反而增加。随着转速增加,燃烧始点对进气温度的敏感度先增加后降低。（2）外部废气再循环（EGR）、负气门重叠（Negative Valve Overlap,NVO）和排气门晚关（Late Exhaust Valve Close,LEVC）三种EGR策略均具有推迟着火,延长燃烧持续期,拓展天然气HCCI发动机高负荷运行范围的潜力。但LEVC策略下的内部EGR潜力最小。NVO的内部EGR策略比外部EGR策略更容易实现天然气HCCI发动机高负荷运行范围拓展。随着EGR率增加,外部EGR策略下缸内温度降低,缸内轴向温度由上中下对应于低中高三个层次明显的温度分层现象转变为上低下中的分层现象;NVO策略缸内温度大小几乎不变,缸内温度呈现出上中下对应于低中高三个层次明显的温度分层现象,表现出较为明显的高温区转移特征,即由进气侧转移至排气侧;LEVC策略下缸内温度升高,缸内轴向温度由低中高三个层次的温度分层现象转变为中高温分层现象。对比三种EGR策略,NVO策略是实现高指示热效率的有效控制策略。（3）从化学反应动力学角度开展进气道喷水对天然气HCCI发动机燃烧特性、缸内重要组分以及高负荷下爆震强度影响的研究。另外,改变加入缸内水的物理特性,探究水的稀释效应、热效应和化学效应对燃烧始点的影响。结果表明:随着喷水质量分数的增加,缸内压力峰值降低以及压力峰值所对应的曲轴转角后移。随着过量空气系数增大和进气温度降低,缸内燃烧过程对喷水的敏感度变大,天然气HCCI发动机对水的容忍度变小。在发生爆震非正常燃烧的高负荷工况下,喷水会使燃烧始点后移,爆震强度降低,使燃烧过程正常化。水的热效应对燃烧始点的影响明显大于其化学效应和稀释效应。在采取喷水来减慢化学反应,缓解爆震和拓展负荷的同时,改变进气温度以实现燃烧边界条件与燃料化学的协同控制,是实现天然气HCCI可控燃烧的有效手段。喷水能有效降低缸内重要组分的产出和消耗率,降低主要基元反应速率,减缓缸内化学反应进程。对比外部EGR策略、NVO策略、LEVC策略以及喷水策略,NVO策略是一种可获得高热效率,可作为拓展发动机高负荷运行范围的最优控制策略。（4）活性燃料氢气、臭氧、二甲醚和柴油四种添加剂均能够改变缸内组分自燃特性,增强混合气着火能力。随着添加剂引入质量分数和柴油替代率增加,缸内整体燃烧相位提前,燃烧持续期缩短。四种添加剂均具有拓展天然气HCCI发动机低负荷运行范围的能力。从四种添加剂的助燃机理看,氢气的加入增加了重要自由基OH浓度;臭氧的加入增加了O原子浓度,进而增加了重要自由基OH浓度,自由基OH浓度的增加加快了消耗甲烷主要反应速率,加快了缸内燃烧过程;二甲醚和柴油的助燃机理在于二者易燃,燃烧后引燃天然气。从混合气形成、发动机热效率及成本对比,氢气是一种环保、可持续、低成本且易于拓展天然气HCCI发动机低负荷运行范围的优良添加剂。（5）基于确定的可拓展天然气HCCI发动机稳定范围的NVO和加氢控制策略,不同转速下发动机的稳定运行范围均得到了拓展,表明NVO策略和加氢策略是拓展天然气HCCI发动机稳定运行范围的有效策略。但针对不同工况的具体i-EGR率和氢气质量分数还需通过试验进行匹配研究。
李天骄[3]（2021）在《基于重聚焦光场图像的三维发光火焰温度场层析重建》文中指出航空航天和能源动力等领域广泛存在着高温燃烧现象,其发生在如航空航天发动机、内燃机、电站锅炉、燃气轮机等高温设备中。对高温燃烧现象中的火焰燃烧状态进行理论和实验研究,将有助于优化燃烧系统的设计和高温设备运行状态监测。火焰温度是火焰燃烧状态参数中十分重要的一项,实时准确的获得火焰温度分布情况对燃烧过程的理解和燃烧理论的分析具有重要意义。但火焰燃烧过程不稳定,已有的火焰测量方法较难探测到火焰的瞬时内部温度场,因此火焰温度场在线监测的实时准确性仍需要探讨。为了实现这一目的,可以采用基于辐射成像法的非接触式火焰温度测量方法,从而实现对发光火焰的温度场大尺寸空间连续在线测量。光场相机作为一种基于辐射成像法的非接触式光学探测设备,具有仅通过单次拍摄即可记录待测对象的多角度光场信息的特点,从而简化测量系统的设计与调试工作。将光场相机这一特点应用于火焰测量是一种十分有发展和应用前景的温度场在线检测手段。本文根据蒙特卡洛方法,搭建分层及非均匀辐射物性分布火焰光场成像模型;针对火焰分层特点采用不同重建方法处理光场重聚焦图像,获取相应火焰分层位置的重建图像;预设均匀分布辐射物性,对温度场进行重建,与温度场输入值对比得到其相对误差,从而分析算法准确性;在辐射物性未知情况下,通过预估辐射物性分布的方法,分析重建温度的精度范围。主要完成工作如下:搭建光场相机成像模型,建立针对火焰光场图像的质量评价体系,对比不同辐射物性条件下的火焰光场图像;经过分层模拟不同衰减系数条件下的火焰光场图像,分析火焰发射光线能量的衰减对其光场成像的影响;针对复杂火焰结构,发展非均匀温度场和辐射物性场分布下的轴对称火焰光场成像模型,从而实现发光火焰光场辐射传输成像的完整模拟过程。将给定火焰温度场、辐射物性场等参数输入到上述火焰光场成像模型中,获取火焰光场原始图像和相应子孔径、重聚焦图像,为火焰温度场重建提供模型及数据基础。基于建立的火焰光场成像模型,搭建火焰温度场重建平台,设计火焰三维温度场重建流程。对重建平台进行模拟标定,构建利用不同发射温度黑体平面的图像灰度标定过程和光场相机点扩散函数参数标定方法。采用维纳滤波方法对不同火焰分层的重聚焦图像进行重建获得重建图像,利用灰度与实际光谱辐射力的对应关系式重建温度,进而计算得到相对误差的分布。应用搭建的基于光场成像的火焰温度场重建平台,进一步针对温度重建算法进行讨论,通过合理利用光场重聚焦图像所含光谱辐射信息,针对火焰分层特点采用不同温度层析重建方法重建温度场。引入最近邻域法、小波图像处理方法和解卷积算法,考察最近邻域法和解卷积算法在不同火焰分层的温度重建效果,结合二者在特定火焰分层温度重建效果的优势,提出最近邻域和解卷积联合算法。运用基于光场成像的火焰分层温度重建流程以及解卷积和最近邻域联合算法,分析火焰辐射物性的均匀、非均匀分布对温度重建精度的影响,以及火焰成像位置对温度重建精度的影响。均匀衰减系数分布被用于估计不同衰减系数情况下的火焰温度,从而考察温度重建误差范围;通过对介质的区域性划分,讨论非均匀分布的衰减系数对温度重建效果的影响;在火焰尺寸和光场相机有效像素区域不匹配的前提下,考察并评价光场相机针对不同火焰尺寸的适应能力。将计算流体力学仿真结果输入到火焰光场成像模型中,用于对乙烯层流扩散火焰的数值模拟和光场成像,并通过实验拍摄和热电偶测量不同工况下该火焰的光场图像,用于验证温度层析重建方法。实验并模拟烟黑颗粒浓度比乙烯火焰低一个数量级的二甲醚层流扩散火焰,对其进行光场图像和温度层析重建,考察燃烧区域内烟黑颗粒含量较少情况下的火焰光场成像结果和温度重建效果。从而实现为在线获取火焰温度场分布提供理论模型、求解思路和技术支撑。基于上述研究,本文构建了考虑非均匀温度场和辐射物性场的火焰光场成像仿真模型,实现了高温发光火焰的光场重聚焦成像过程的数值仿真,获得了火焰不同景深位置的成像特性差异;针对处理火焰边缘与中心温度时最近邻域和解卷积算法各自的局限性,提出了分层火焰特性的温度重建联合算法,实现了高效的三维发光火焰温度场在线重建;提出了辐射物性未知时发光火焰的光场层析温度重建策略,从实验和仿真两方面验证了重建策略的正确性,并将该策略应用于不同类型的同轴层流扩散火焰温度场重建。为火焰温度场的光场在线测量提供了仿真模型及数据基础,为发光火焰温度场的三维层析重建提供了求解思路和技术支撑。
刘飞[4]（2020）在《胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究》文中研究表明化学吸收法是现阶段烟气二氧化碳（CO2）捕集较为成熟的技术路线之一,传统有机胺（如一乙醇胺,30%MEA）吸收剂再生能耗较高,是限制该技术工业应用的主要瓶颈。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,有希望成为新一代CO2捕集溶剂。现有两相吸收剂大多是基于亲脂胺混合、单一胺中添加物理溶剂,存在亲脂胺挥发性大、粘度高、CO2吸收容量小、分相条件不明等问题。本文对基于烷醇胺/烷醇胺、混合胺与物理溶剂混合的新型两相吸收剂进行筛选和优化,探索其CO2反应机理、分相机理及分相动力学,研究两相吸收剂的CO2捕集性能、反应动力学、挥发性、吸收系统水平衡与胺排放特性等。本文对基于烷醇胺混合的两相吸收剂50%N,N-二乙基乙醇胺（DEEA）/25%羟乙基乙二胺（AEEA）进行研究,结果表明该两相吸收剂吸收CO2后会形成有机相和水相;有机相的CO2吸收速率比30%MEA快1-3倍,水相的吸收容量比30%MEA高1.5倍。基于瞬时反应传质模型,建立有机相吸收CO2的反应动力学-传质模型,DEEA/AEEA的CO2解吸速率和循环容量比30%MEA分别提高34%、58%。通过胺浓度优化,再生能耗可降低至2.2 GJ/t CO2,比相同条件下30%MEA低45%。10次循环吸收-解吸实验中,CO2捕集性能和分相特性稳定。研究发现DEEA/AEEA分相与胺浓度、CO2负荷有关。在少水（10-40%）、特定胺浓度和一定CO2吸收负荷范围时,DEEA/AEEA发生液液分相。分相机理表明,初始CO2吸收阶段,AEEA与CO2反应占主导,生成AEEA氨基甲酸盐;当CO2负荷较高时,DEEA开始参与反应,生成HCO3-/CO32-。氨基甲酸根、质子化胺以及碳酸氢根离子因与与水之间较强的离子-偶极键作用力而相互溶解,并富集在水相;而有机相主要成分为DEEA和少量的AEEA。DEEA与AEEA在水相和有机相中分配系数的差异性是造成分相比例不同的主要原因。根据线性规划求解出10-50%水含量范围内,DEEA/AEEA混合胺能发生分相的浓度区间及分相比例,计算结果与实验吻合较好。DEEA/AEEA分相过程的动力学受分子间作用力、重力和粘性力控制,其中分子间作用力和重力是分相驱动力,粘性力是分相阻力。提高温度、降低粘度,有利于降低分相时间;气体流量主要影响初始扰动,气体流量越小,分相时间越短;低高径比的分相器有利于减少分相时间。向2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）/MEA中添加物理溶剂,开发出AMP/MEA/二乙二醇二甲醚（DEGDME,30-50%）两相吸收剂。与烷醇胺混合两相吸收剂分相机理不同的是,物理溶剂型两相吸收剂的分相机理主要是盐析效应。物理溶剂不与CO2发生化学反应,分相时,CO2反应产物（氨基甲酸根、碳酸氢根、质子化胺等）因与水有着较强的离子偶极力作用而溶于水相,物理溶剂由于盐析效应被排挤出水相,形成有机相。AMP/MEA两相吸收剂的CO2循环容量比AMP/MEA水溶液高69%,再生能耗低至2.5 GJ/t CO2。本文首次提出了基于分相比例和粘度的χ修正方法,用于修正两相吸收剂的再生能耗。修正后DEEA/AEEA和AMP/MEA/DEGDME的再生能耗分别为2.4、2.7 GJ/t CO2。该χ修正方法同样适用于其他高粘度吸收剂,如少水混合胺、离子液体等,与离子液体等高粘度吸收剂相比,两相吸收剂的再生能耗优势较明显。结合两相吸收剂的挥发性研究,分析了两相吸收系统的水平衡和胺排放问题。吸收剂挥发性受胺分子结构、温度、胺浓度及CO2负荷影响较大,NRTL模型对有机胺气液平衡的热力学参数拟合效果较好。CO2吸收系统的水平衡主要是由水洗塔温度决定。基于Aspen Plus仿真进行化学吸收工艺流程计算,烟气温度为40℃时,水洗塔温度控制在41℃,进、出吸收系统达到水平衡。胺排放受吸收塔温度、水洗塔温度以及吸收剂挥发性的影响较大。吸收系统在水平衡状态下,30%MEA、混合胺（ZJU-1）、AMP/MEA/DEGDME和DEEA/AEEA在水洗塔出口的胺排放分别为0.7、18、7、50 ppm。降低水洗塔温度能够进一步降低胺排放。水洗塔温度为25℃时,混合胺（ZJU-1）、AMP/MEA/DEGDME和AEEA/DEEA的胺排放降低至3.5、1.5、10 ppm。
孙钰翔[5]（2020）在《煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究》文中进行了进一步梳理在汽车能源与环境问题日益突出的当下,基于我国缺油、少气、多煤的能源结构,发展汽车代用燃料,实现汽车能源多元化对于摆脱对不可再生石油燃料的依赖、实现交通能源转型升级、保障能源安全至关重要。煤基合成柴油作为优质的高效清洁石油替代燃料,生产工艺愈发成熟,应用于内燃机方面前景优良。本文针对试验所用的煤基合成柴油,提出了对应的模型燃料,并基于模型燃料构建了相应的化学反应动力学机理,进而将机理与三维仿真模型耦合,探究不同边界条件和组分比例对煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放的影响规律,为探索内燃机实现高效清洁燃烧模式的替代燃料提供基础研究依据。研究主要内容及结论如下:根据试验用煤基合成柴油的理化特性和组分构成,分别为其构建了单组分和双组分两种模型燃料。针对单组分模型燃料确定了正癸烷化学反应机理,针对双组分模型燃料（质量分数88.99%正十二烷/11.01%异辛烷）选取了以正十二烷化学反应机理和异辛烷化学反应机理作为基础机理,完成机理的化简与融合后确定并添加了NOx和PAH生成机理,经过进一步的化简,最终得到了包含132种组分、895步反应的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理。结合文献提供的试验数据,分别在100%正十二烷和100%异辛烷的滞燃期、层流火焰传播速度、主要组分浓度和均质压燃发动机方面,对构建的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理进行了验证,发现对比结果良好,甚至对于部分情况的预测效果优于原基础机理。之后将燃料化学反应机理耦合三维仿真模型,与实际台架试验中燃用煤基合成柴油得到的缸压曲线数据进行了对比验证,发现双组分模型燃料的预测效果优于单组分模型燃料。研究中进一步确定了二甲醚/乙醇化学反应机理,化简后与正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理进行了融合,最终得到包含168种组分、1250步反应的正十二烷/异辛烷/二甲醚/乙醇/NOx/PAH简化机理,通过与试验数据和原基础机理的仿真数据对比,发现该机理在100%二甲醚和100%乙醇的滞燃期、层流火焰传播速度和均质压燃发动机方面的预测效果良好。将已构建的正十二烷/异辛烷/NOx/PAH简化机理耦合三维仿真模型,完成了不同边界条件下燃用煤基合成柴油的模拟计算,研究结果表明:在一定范围内使喷油正时提前,可以提高燃用煤基合成柴油时的缸内最大爆发压力和缸内平均温度峰值,缩短滞燃期和燃烧持续期,提前主放热时刻,提高指示热效率,降低Soot排放质量,但NOx排放质量会有所升高;增大喷油压力,可以增大预混燃烧比例,提高缸内压力、缸内平均温度和放热率的峰值,缩短滞燃期和燃烧持续期,提前主放热时刻,但对指示热效率的提升程度有限,在Soot排放质量大幅下降的同时NOx排放质量明显增加,使NOx和Soot的“trade-off”关系更加明显;降低进气氧浓度即增大CO2浓度,可使缸内压力和缸内平均温度整体降低,化学反应速率降低,着火时刻与主放热时刻推迟,滞燃期和燃烧持续期延长,指示热效率下降,在排放控制方面研究发现燃用煤基合成柴油时配合小比例EGR的引入,可实现在Soot排放质量增长程度能够接受的情况下,保证动力性和热效率的同时,大幅度降低NOx的排放质量。使用构建完成的正十二烷/异辛烷/二甲醚/乙醇/NOx/PAH简化机理耦合三维仿真模型,探究了不同燃料组分比例对煤基合成柴油混合燃料燃烧和排放特性的影响,研究结果发现:无论向煤基合成柴油中掺混乙醇还是二甲醚,都会改善燃用煤基合成柴油时预混合燃烧量少、扩散燃烧量多的燃烧特性,有利于增大预混合燃烧比例,缸内最大爆发压力和放热率峰值均有所增大,缸内燃烧产生的OH自由基质量峰值升高,氧化活性增强。掺混二甲醚会使滞燃期和燃烧持续期缩短,主放热时刻提前,指示热效率升高,而添加乙醇虽使燃烧持续期明显缩短,但滞燃期过长,主放热时刻过于滞后,指示热效率下降。在污染物排放方面,乙醇或二甲醚的加入使Soot的缸内生成质量峰值及缸外排放质量均有效降低,其中乙醇的作用最为明显,但乙醇也会使NOx的排放质量大幅增加,二甲醚则使NOx的排放质量增幅降低。增大煤基合成柴油/二甲醚混合燃料中二甲醚的掺混比例,对缸内压力整体影响不大,会使缸内平均温度峰值有些许下降,滞燃期和燃烧持续期逐渐缩短,主放热时刻不断提前,指示热效率逐渐升高。二甲醚掺混比例的增加,削弱了NOx和Soot的“trade-off”关系,Soot排放质量不断降低,NOx的排放质量则先增加后降低且变化幅度较小。研究发现对于煤基合成柴油掺混少量二甲醚,可在保证动力性且NOx的排放质量增幅不大的前提下,有效改善Soot的排放情况。
许凡[6]（2020）在《基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测》文中研究表明层流燃烧速度是燃料的基本燃烧特性参数之一,是湍流燃烧研究的基础,是发动机数值模拟研究的基本输入参数,对燃料的层流燃烧速度进行准确测量和预测对实际燃烧器设计和改进有重要的意义。本文基于大量的二甲醚层流燃烧速度实验及数值模拟数据,利用机器学习多变量线性回归算法、神经网络算法和遗传优化算法对宽广条件下二甲醚层流燃烧速度进行了建模预测和分析,得到了二甲醚层流燃烧速度与初始条件的准确函数关系式和三种预测模型及预测结果。本文所建立的二甲醚层流燃烧速度预测模型可为二甲醚发动机数值模拟提供简单准确的输入数据,从而节约研究成本和计算时间。论文的主要研究工作体现在以下几个方面:1)基于文献中的实验数据及二甲醚详细化学反应动力学机理和ChemkinⅡ数值模拟软件,获得了168组不同初始条件下的二甲醚/空气预混层流燃烧速度,为机器学习多变量回归模型、神经网络模型和遗传优化算法模型的建立提供样本数据。2)基于机器学习多变量回归算法,建立了二甲醚/空气预混合气层流燃烧速度随初始条件（初始温度、初始压力和当量比）的函数关系式。研究发现,回归模型预测拟合度为0.973,预测效果良好;二甲醚层流燃烧速度随初始压力呈负指数关系,随初始温度呈正指数关系,表明二甲醚层流燃烧速度随初始压力的增大而减小,随初始温度的升高而增大。3)利用机器学习神经网络算法,建立了应用于二甲醚层流燃烧速度预测的三层神经网络模型,分析了隐含层神经元个数对神经网络预测模型预测能力的影响,发现隐含层神经元个数为5时,模型预测能力最好,此时拟合度为达到0.991。4)利用智能优化遗传算法对神经网络预测模型的初始权值阈值进行了优化,得到了更为稳定和精确的遗传算法优化模型,其拟合度为0.998,获得了更好的预测能力。通过对三种模型预测能力的对比发现,神经网络模型及遗传算法优化模型对样本数据预测性能较好,但其在常温常压和高压下的预测能力不及多变量回归模型。
奚溪[7]（2019）在《单液滴闪急沸腾模型及实验研究》文中研究指明闪急沸腾是内燃机燃油喷射过程中出现的瞬态剧烈气液相变现象。准确描述内燃机工况条件下过热燃油闪急沸腾过程中液滴内气泡成核机理和长大破碎规律,对明晰闪急沸腾物理本质解至关重要。本文从热动力学和传热学分析入手,建立了一种新的单液滴内闪急沸腾模型,以内燃机常用替代燃料及其掺混燃料为研究对象,针对单液滴闪急沸腾过程中的形态演化和传热特性展开研究。（1）首先对单组分和二元混合液体的均质成核现象进行研究。基于非平衡热力学理论,利用单组分液体气液相变过程中化学势差与气泡半径之间的关系,得到气泡临界半径的表达式。对于二元混合液体,提出了一种改进的泡点压力估算模型,在此基础上研究二元燃料混合物的均质成核现象,并通过泡点压力模型得到了各组分在气相中的摩尔分数。利用均质成核模型,对二甲醚（DME）分别掺混正癸烷和正十二烷的二元混合体系的均质成核过程进行计算和分析,获得单组分和二元体系的过热度极限温度（SLT）,并讨论了几种环境压力下DME掺混比对均质成核的影响。利用该模型可为单组分和二元混合物闪急沸腾提供初始工况条件。（2）在成核模型的基础上,提出了一种新的单组分液滴内闪急沸腾模型。与以往的闪急沸腾模型相比,该模型以气泡-液滴系统为研究对象,包括改进的均质成核子模型、气泡生长子模型和气泡爆炸子模型。通过与过热水中气泡演化过程的实验数据对比,验证了模型的有效性。利用该模型较好地预测了 DME单液滴内气泡成核、生长以及液滴破碎全过程,预测了液滴平均温度在气泡生长演化过程中的变化,分析讨论燃油温度对DME气泡生长的影响。此外,定量地给出了大范围燃料温度和环境压力下的沸腾爆炸时间,对预测液滴的二次破碎具有重要意义。最后,将该模型应用于其他燃料中,研究不同燃料单液滴闪急沸腾条件下气泡生长演化特性。（3）为了研究汽油机中过热的二元混合燃料液滴的蒸发和微爆特性,在单组分液滴闪急沸腾模型基础上,利用改进的泡点压力模型,提出了一种集闪急沸腾全期各子过程为一体的多组分液滴瞬态闪急沸腾模型。模型在计算过程中考虑温度和浓度对燃料物理性质的影响,并采用两个平行的判据来预测沸腾爆炸的时间,对不同配比的DME/正戊烷液滴中的气泡生长和蒸发特性进行预测。结果表明,较大的DME掺混比例和较高的液体温度可以缩短表面张力控制阶段的持续时间,加快气泡的生长,从而缩短沸腾爆炸时间。在相同液滴温度条件下,混合液滴中DME的蒸发速率随DME掺混比例的增大而增大,并同时使蒸发速率的最大值在时间轴上前移。此外,沸腾爆炸时间图还指明了二元混合液滴发生闪急沸腾所需的液体温度和DME质量分数的适当区域。（4）采用液滴悬挂技术和高速摄像机对单组分和二元混合燃料单液滴的蒸发和微爆特性进行实验观察。实验选取正丁醇和正十六烷为单组分试液,以二者的稳定混合物为二元混合试液,在环境温度分别为537 K、555 K、573 K、591 K和609 K条件下进行实验,定量分析液滴蒸发和微爆特性。结果表明,单组分液滴的蒸发特性遵循经典的d2定律,液滴在不同环境温度下的蒸发过程可分为瞬态加热和稳定蒸发两个阶段。而二元混合液滴的蒸发特性可划分为三个阶段,包括瞬态加热阶段、波动蒸发阶段和稳定蒸发阶段。其中,波动蒸发是由于液滴内部汽化造成的,在一定条件下,波动蒸发阶段液滴会发生微爆现象,这与液滴的过热程度pa/Psat有关,当pa/psat<1时液滴会发生微爆。对于二元混合物,沸腾爆炸强度随环境温度的升高呈近抛物线的变化规律。
杨晨[8]（2019）在《柴油机燃用PODE/F-T煤基含氧混合燃料的燃烧过程及性能研究》文中指出柴油机燃用煤基含氧混合燃料可以同时解决我国能源短缺和环境污染的问题。F-T油是由煤炭间接液化得到的,具有较高的十六烷值、较低的硫含量和芳香烃含量,而聚甲氧基二甲醚（PODE）是一种煤基含氧燃料,具有较高的含氧量及良好的互溶性,与F-T油掺混后可以进一步改善柴油机的燃烧与排放特性。本文以F-T油为基础燃油,在其中掺混体积分数分别为10%、20%和30%的PODE制成煤基含氧混合燃料,记为FTP10、FTP20和FTP30,并对混合燃料的互溶稳定性及热物性进行了试验研究。利用热重分析仪对PODE/F-T煤基含氧混合燃料的蒸发氧化特性进行研究。结果表明,随着PODE掺混比例的增加,混合燃料的活化能降低,蒸发氧化特性得到改善。通过台架试验,在柴油机上对比分析了柴油、F-T油、FTP10、FTP20和FTP30这5种燃料的燃烧与排放特性。结果表明,在额定工况下,与柴油相比,燃用F-T油后峰值缸压、压力升高率和放热率峰值显着降低;比油耗降低3.2%,热效率提高1.4%;CO、HC、NOx排放和排气烟度分别降低15.2%、33.7%、36.8%和8.1%。与纯F-T油相比,随着PODE掺混比的增加,煤基含氧混合燃料的缸内最大爆发压力和压力升高率不断升高,且放热率峰值不断增加,比油耗分别增加了5.9%、12.8%和23.2%,热效率分别提高了2.4%、4.6%和3.9%,CO分别降低了5.3%、7.9%和14.3%,HC分别降低了7.6%、12.2%和17.7%,排气烟度分别降低了21.5%、31.6%和46.3%,NOx分别增加了3.8%、6.5%和10.5%。通过热重试验研究了燃用各燃料后柴油机排气颗粒物中的SOF组分与碳烟组分占比,并对碳烟的氧化特性进行了分析。结果表明,与柴油相比,F-T油的颗粒物中SOF组分占比增加了12%,碳烟组分占比下降了1.2%,SOF和碳烟失重率峰值分别增加了9.9%和3.9%,颗粒的起始和终了失重温度分别降低了7.1%和2.3%,SOF的起始燃烧温度和失重率峰值温度分别降低了7.3%和3.7%,碳烟的起始燃烧温度和失重率峰值温度分别降低了1.4%和2.6%。与F-T油相比,FTP10、FTP20和FTP30的颗粒物中SOF组分占比分别增加了4.7%、13.6%和24.3%,碳烟组分占比分别降低了1.5%、2.6%和4.2%,SOF失重率峰值分别增加了6.4%、11.5%和17.5%,碳烟失重率峰值分别增加了7.4%、13.5%和18.8%,随PODE掺混比的增加,TG和DTG曲线逐渐向低温区域偏移;此外,颗粒物的起始和终了失重温度平均降低了10.9%和5.2%,SOF起始燃烧温度和失重率峰值温度平均降低了11.8%和7.7%,碳烟的起始燃烧温度和失重率温度平均降低了5.9%和3.2%,颗粒物更易于进行氧化燃烧反应,有利于柴油机颗粒捕集装置的再生。基于模拟仿真软件AVL-FIRE建立柴油机的燃烧室模型,分析了柴油机分别燃用柴油、F-T油、FTP10、FTP20和FTP30这几种燃料燃烧室内的温度场和浓度场分布。结果表明,与柴油相比,F-T油燃烧室内的最高平均温度下降了4.5%,最终的氧气质量分数降低了4.3%。NO最大生成量降低了28.6%,Soot最大生成量降低了18.8%。与F-T油相比,随着PODE掺混比的增加,煤基含氧混合燃料缸内最高平均温度不断上升,分别增加了2.9%、3.7%和4.3%,且高温区域分布范围不断扩大,氧气低浓度区域先增加后减少,最终的氧气质量分数分别增加了10.7%、13.7%和16.7%,NO提前生成,且生成量和分布范围不断增加,最大生成量分别增加了8%、22.2%和29.3%,Soot生成量和高浓度区域不断减少,最大生成量分别降低了26.9%、38.2%和52.5%。
李刚[9]（2019）在《车用IBE/柴油混合燃料喷雾和燃烧特性研究》文中认为近年来,代用燃料在车辆上的使用因可以降低排放、缓解能源压力而备受关注。丙酮-丁醇-乙醇（ABE）混合液是发酵生产生物丁醇的中间产物,可以被直接用作车用代用燃料以避免丁醇生产过程中产生的高昂的分离和提纯成本,但ABE中的丙酮腐蚀性大、闪点极低,不适合作为燃料使用。利用生物发酵技术,ABE可以被转化为由异丙醇、丁醇及乙醇（IBE）组成的混合液。与ABE相比,IBE更适合被用作车用代用燃料。大多情况下,代用燃料的使用可以使碳烟排放降低,但NOx排放升高。低温燃烧是一种可以有效降低车用发动机排放的机内净化技术,具有同时降低碳烟和NOx排放的潜力。当前对其开展的研究大多以发动机台架实验为主,很少涉及具体的喷雾与火焰发展过程,而关于IBE/柴油混合燃料喷雾燃烧的研究更少。为研究车用IBE/柴油混合燃料的喷雾燃烧过程,本文构建了一台预混加热式定容燃烧弹,研究了IBE/柴油混合燃料和纯柴油的差异;IBE中各组分的比例、IBE与柴油混合比;正丁醇、IBE及ABE的差异等对燃料喷雾燃烧的影响。试验过程中,定容燃烧弹的环境温度变化范围为800K-1200K、环境氧浓度的变化范围为13%-21%,覆盖了低温燃烧、常规燃烧和有无EGR下柴油机的缸内环境参数。此外,本文还对柴油机燃用IBE/柴油混合燃料时的性能、燃烧及排放进行了研究,以验证定容燃烧弹所得结果。不同环境温度和氧浓度条件下的容弹试验结果表明,随环境温度或氧浓度降低,所有测试燃料的喷雾、燃烧及火焰发展过程呈现出一些一般性规律,即液态贯穿距离和喷雾面积均增大,最大燃烧压力和峰值放热率均升高或均降低,滞燃期延长,燃烧持续期缩短或延长,燃烧相位推迟,火焰举升高度和油气混合区域均增大。所有测试燃料的火焰自然发光强度随环境温度或800K和1000K温度下的氧浓度降低依然表现出相似的规律,即降低。但在1200K高温下,随着氧浓度降低却呈现出一些差异,即对于柴油和小混合比的燃料,其火焰自然发光强度降低,而对于纯正丁醇、IBE、ABE及IBE80,其火焰自然发光强度升高。不同燃料的容弹试验结果表明,燃料理化特性对喷雾、燃烧及火焰发展过程的影响在低温下较明显,但高温下不太显着。添加IBE到柴油中,可以改善燃料的喷雾特性,使液态贯穿距离缩短、喷雾面积减小;混合比越大,改善效果越明显,但燃烧压力和放热率降低,不利于发动机热效率的保持;与柴油相比,IBE/柴油混合燃料火焰举升高度较长,油气混合区域较大,火焰自然发光强度较低。对比不同组分的IBE/柴油混合燃料,可以发现,随着IBE中异丙醇含量的增多,被测燃料的液态贯穿距离缩短,喷雾面积减小,火焰举升高度略微延长,自然发光强度显着降低。此结果表明,增加IBE组分中异丙醇的比例有利于改善喷雾特性,降低碳烟排放。正丁醇、IBE及ABE的喷雾特性总体上较为相近,只有在800K低温工况下表现出差异,具体表现为ABE的液态贯穿距离和喷雾面积最小,IBE次之,正丁醇较大。与IBE和ABE相比,正丁醇的自然发光强度最大。在1000K温度下,ABE的自然发光强度略大于IBE,而1200K温度下明显大。由柴油机台架试验结果可知,柴油中掺混IBE可以有效降低碳烟排放,但NOx排放升高。随着进气道氧浓度的降低,NOx排放明显降低,碳烟排放升高。但对于混合比为30%的IBE/柴油混合燃料,碳烟排放随进气道氧浓度降低而升高的程度很小。这表明配合适当比率的EGR,缸内直喷IBE/柴油混合燃料可以同时降低NOx和碳烟排放。
孙雯禹[10]（2018）在《几种新型含氧燃料的燃烧反应动力学研究》文中研究表明开发新型清洁燃料,通过燃料设计、燃烧参数优化以实现对燃烧过程的调控是燃烧科学研究的重要内容。而理清燃烧过程中污染物形成、点火等方面的机制,并发展具有预测能力的燃烧反应动力学模型是实现以上目标的重要步骤。本文针对几类新型含氧燃料——碳酸酯类、酮类和多醚类等,选取其中具有代表性的典型化合物,包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、环戊酮、3-戊酮、乙二醇二甲醚和二甲氧基甲烷,开展燃烧反应动力学研究。实验方面,选取合适的诊断方法测量了目标燃料在不同工况下详细的组份信息;动力学模型方面,通过高精度理论计算获取了关键基元反应的速率常数,在此基础上发展了经过验证的具有良好预测性能的燃烧反应动力学模型。在实验和模型的基础上,本文重点关注含氧燃料实际使用中两方面的重要特性:污染物形成与点火性能,并试图揭示含氧官能团与上述燃烧特性之间的关联。通过对碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的在热解和火焰条件下的研究,发现碳酸酯官能团的存在,会导致该类燃料具有特殊的单分子解离通道,且在燃烧条件下极易生成CO2,因此燃料中的一个碳原子需要与两个氧原子相结合而被固定,以减少参与碳烟前驱体的形成,燃料中氧原子利用效率较低。通过对环戊酮和3-戊酮火焰化学的研究发现,羰基官能团碳-碳双键结合牢固,在燃烧条件下主要以CO形式释出,将燃料中的碳链片段化,阻止大分子碳氢中间体直接通过燃料消耗生成,同时,燃料中的羰基氧不会直接生成小分子醛、酮污染。通过对两种典型多醚类燃料在低温氧化条件下的反应动力学研究发现,乙二醇二甲醚具有显着的低温氧化活性,这是由于其氧化体系中发生了二次加氧反应及后续的链分支反应。二甲氧基甲烷则几乎不具有低温氧化活性,这是因为其主要燃料自由基在低温条件下便快速分解,不能发生加氧及后续反应。可见在低温氧化条件下,醚官能团对反应活性的影响较为复杂,需要考虑具体的燃料分子结构及复杂反应网络的影响。为了揭示燃烧过程中含氧添加剂与基底碳氢燃料反应网络中潜在的交互影响。选取乙烷掺混碳酸二甲酯（或二甲氧基甲烷）和苯掺混乙醇（或二甲醚）两个典型体系,在层流预混火焰条件下,通过改变初始燃料组成研究含氧燃料的添加对燃料消耗路径、中间产物及污染物排放的影响。结果表明在预混火焰条件下,含氧添加剂与碳氢燃料间并不存在复杂的化学耦合作用。
二、利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数（论文提纲范文）
（1）含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 内燃机面临的挑战及应对思路 |
| 1.2.1 内燃机与燃料联合优化的研究进展 |
| 1.2.2 基于燃料设计与燃料组分重构的燃烧技术 |
| 1.3 含氧燃料的研究现状分析 |
| 1.3.1 聚甲氧基二甲醚(PODE) |
| 1.3.2 碳酸二甲酯 |
| 1.3.3 丁醇 |
| 1.4 预混层流火焰速度的试验测量方法 |
| 1.5 本文研究内容及意义 |
| 第2章 研究平台介绍及测试方法分析 |
| 2.1 基于球形火焰传播法的层流燃烧速度基本理论 |
| 2.1.1 层流火焰速度定义 |
| 2.1.2 火焰拉伸的影响及外推模型的选择 |
| 2.1.3 试验提取层流火焰速度的不确定性来源 |
| 2.1.4 火焰不稳定性 |
| 2.2 层流燃烧试验平台与试验流程 |
| 2.2.1 定容燃烧弹 |
| 2.2.2 试验流程 |
| 2.3 试验数据处理方法 |
| 2.4 计算模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 不同官能团含氧燃料预混层流燃烧特性的对比研究 |
| 3.1 不同燃料火焰传播特性和层流火焰速度对比 |
| 3.1.1 火焰传播特性 |
| 3.1.2 层流火焰速度 |
| 3.2 绝热火焰温度 |
| 3.3 敏感性分析 |
| 3.4 反应路径分析 |
| 3.5 Markstein长度与火焰不稳定性分析 |
| 3.5.1 Markstein长度 |
| 3.5.2 火焰胞状不稳定性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 汽油及其模型燃料预混层流燃烧特性研究 |
| 4.1 汽油模型燃料组分及配比 |
| 4.1.1 实际燃料组分及理化特性分析 |
| 4.1.2 模型燃料组分选取 |
| 4.1.3 模型燃料组分配方 |
| 4.2 模型燃料组分的层流燃烧速度测量 |
| 4.2.1 正庚烷 |
| 4.2.2 异辛烷 |
| 4.2.3 甲苯 |
| 4.3 PRF/TRF/汽油层流燃烧速度对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 含氧混合燃料预混层流火焰特性研究 |
| 5.1 含氧燃料掺混对碳氢燃料层流火焰传播的影响 |
| 5.1.1 火焰传播速度 |
| 5.1.2 层流火焰速度 |
| 5.2 绝热火焰温度 |
| 5.3 含氧燃料掺混对层流火焰化学结构的影响 |
| 5.3.1 详细机理验证 |
| 5.3.2 敏感性分析 |
| 5.3.3 交叉反应的影响 |
| 5.4 含氧燃料掺混对火焰不稳定性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 含氧混合燃料化学反应简化机理构建 |
| 6.1 含氧混合燃料化学反应动力学机理构建 |
| 6.1.1 核心机理 |
| 6.1.2 含氧燃料详细机理简化 |
| 6.1.3 TRF机理 |
| 6.1.4 机理合并 |
| 6.2 机理验证 |
| 6.2.1 层流火焰速度 |
| 6.2.3 着火延迟期 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结及工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及成果介绍 |
| 致谢 |
（2）压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 HCCI发动机技术发展 |
| 1.2.1 HCCI技术概述 |
| 1.2.2 HCCI技术发展 |
| 1.2.3 数值模拟技术在HCCI燃烧研究中的应用 |
| 1.2.4 光学诊断技术在HCCI燃烧研究中的应用 |
| 1.3 天然气HCCI发动机研究进展 |
| 1.3.1 天然气燃料特性 |
| 1.3.2 天然气HCCI发动机的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 研究平台建立 |
| 2.1 试验平台建立 |
| 2.1.1 研究对象 |
| 2.1.2 试验仪器设备 |
| 2.2 三维模拟平台建立 |
| 2.2.1 CFD软件选择 |
| 2.2.2 模型构建 |
| 2.2.3 物理模型选择 |
| 2.2.4 模拟结果验证 |
| 2.3 准维多区模型建立 |
| 2.3.1 数学模型 |
| 2.3.2 模拟结果验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同边界下天然气HCCI运行范围及其燃烧特性研究 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.2 不同边界下天然气HCCI初始运行范围 |
| 3.3 进气温度对发动机燃烧特性的影响 |
| 3.4 过量空气系数对发动机燃烧特性的影响 |
| 3.5 不同边界下经济性分析 |
| 3.6 SOC对进气温度和过量空气系数的敏感度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高负荷工况范围拓展策略研究 |
| 4.1 EGR控制策略 |
| 4.1.1 研究方案 |
| 4.1.2 外部EGR策略 |
| 4.1.3 NVO策略 |
| 4.1.4 LEVC策略 |
| 4.1.5 三种EGR策略对比 |
| 4.2 喷水控制策略 |
| 4.2.1 研究方案 |
| 4.2.2 喷水对燃烧特性的影响 |
| 4.2.3 燃烧过程中水的稀释效应、热效应和化学效应 |
| 4.2.4 喷水对燃烧过程中重要反应组分的影响 |
| 4.3 两种策略对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 低负荷工况范围拓展策略研究 |
| 5.1 研究方案 |
| 5.2 加氢控制策略 |
| 5.2.1 氢气对燃烧特性的影响 |
| 5.2.2 氢气助燃机理分析 |
| 5.3 加臭氧控制策略 |
| 5.3.1 臭氧对燃烧特性的影响 |
| 5.3.2 臭氧助燃机理分析 |
| 5.4 加二甲醚控制策略 |
| 5.4.1 二甲醚对燃烧特性的影响 |
| 5.4.2 二甲醚助燃机理分析 |
| 5.5 加柴油控制策略 |
| 5.5.1 柴油对燃烧特性的影响 |
| 5.5.2 柴油天然气燃烧解耦分析 |
| 5.6 四种控制策略对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 天然气HCCI燃烧稳定运行范围拓展 |
| 6.1 NVO策略下发动机工作范围 |
| 6.1.1 转速与NVO策略协同 |
| 6.1.2 进气温度与NVO策略协同 |
| 6.2 加氢策略下发动机工作范围 |
| 6.3 天然气HCCI发动机拓展运行范围 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 Ⅰ:GRI Mesh3.0甲烷反应机理 |
| 附录 Ⅱ:二甲醚详细反应机理 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于重聚焦光场图像的三维发光火焰温度场层析重建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 火焰温度场光学测量的研究现状 |
| 1.2.1 光/热辐射测量方法的研究现状 |
| 1.2.2 应用光/热辐射测量的火焰测温方法研究现状 |
| 1.2.3 基于光/热辐射测量的火焰温度场重建研究现状 |
| 1.3 火焰光场成像的研究现状 |
| 1.3.1 光场成像的研究现状 |
| 1.3.2 火焰光场成像的研究现状 |
| 1.3.3 基于光场成像的火焰温度场重建研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 发光火焰光场辐射传输及成像仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于蒙特卡洛法的光场相机物理结构仿真 |
| 2.2.1 微透镜阵列结构仿真 |
| 2.2.2 光场相机仿真成像结果 |
| 2.2.3 Raytrix相机参数验证 |
| 2.3 发光火焰光场成像辐射传输模型 |
| 2.3.1 火焰的光场成像及火焰温度分布 |
| 2.3.2 介质内的粒子发射与衰减 |
| 2.3.3 不同辐射物性条件情况下的成像对比 |
| 2.4 火焰的光学分层成像 |
| 2.4.1 发光火焰辐射传输卷积成像模型 |
| 2.4.2 分层火焰光场成像 |
| 2.4.3 非均匀发光火焰辐射模型 |
| 2.4.4 非均匀辐射物性光场成像结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光场图像的火焰温度场层析重建方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 火焰三维温度场重建方法 |
| 3.2.1 火焰三维温度场重建流程 |
| 3.2.2 分层火焰光场成像模型 |
| 3.3 黑体炉温度光场成像仿真标定 |
| 3.3.1 实验标定与模拟标定的对比 |
| 3.3.2 对标定的拟合曲线的验证 |
| 3.4 维纳滤波法重建温度精度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于联合算法的火焰温度场层析重建方法改进 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 最近邻域法火焰温度层析重建 |
| 4.2.1 最近邻域法 |
| 4.2.2 标定过程 |
| 4.3 小波降噪图像处理方法 |
| 4.3.1 多像素子孔径重构方法 |
| 4.3.2 小波阈值法图像去噪原理 |
| 4.3.3 小波变换方法对重聚焦成像效果的影响 |
| 4.4 解卷积法火焰温度层析重建 |
| 4.4.1 L-R图像复原方法 |
| 4.4.2 解卷积图像与分层图像的相似度对比 |
| 4.4.3 衰减性介质内温度重建结果 |
| 4.5 联合重建算法 |
| 4.5.1 不同分层的层析重建算法选择 |
| 4.5.2 九层火焰分层的温度层析重建算法 |
| 4.5.3 分层数量对温度重建精度的影响 |
| 4.5.4 火焰横截面温度重建效果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 火焰辐射物性及成像位置对温度重建的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 火焰辐射物性对温度重建影响分析 |
| 5.3 非均匀火焰辐射物性对温度重建精度影响分析 |
| 5.3.1 辐射物性分层模型 |
| 5.3.2 介质辐射物性对温度重建精度影响分析 |
| 5.4 火焰成像位置对温度重建精度影响分析 |
| 5.4.1 火焰的温度重建精度分析 |
| 5.4.2 图像边界畸变对火焰温度重建精度的影响分析 |
| 5.4.3 火焰径向尺寸对温度重建精度的影响分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 典型火焰实例及温度重建方法验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 乙烯层流扩散火焰的温度层析重建 |
| 6.2.1 温度和辐射物性参数 |
| 6.2.2 乙烯火焰光场成像结果 |
| 6.2.3 温度层析重建结果 |
| 6.3 乙烯同轴层流扩散火焰光场试验 |
| 6.3.1 实验设备及工作原理 |
| 6.3.2 实验标定预处理 |
| 6.3.3 温度层析重建结果 |
| 6.4 二甲醚同轴层流扩散火焰的温度重建 |
| 6.4.1 温度计算 |
| 6.4.2 二甲醚火焰的光场成像和温度层析重建 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.1.1 全球变暖与二氧化碳减排 |
| 1.1.2 二氧化碳捕集技术 |
| 1.2 化学吸收法捕集CO_2工艺 |
| 1.2.1 化学吸收工艺 |
| 1.2.2 系统投资与能耗分析 |
| 1.3 化学吸收剂研究进展 |
| 1.3.1 传统吸收剂 |
| 1.3.2 混合胺吸收剂 |
| 1.3.3 两相吸收剂 |
| 1.3.4 其他新型吸收剂 |
| 1.4 两相吸收剂 |
| 1.4.1 两相吸收剂研发现状 |
| 1.4.2 两相吸收剂的分相机理 |
| 1.4.3 两相吸收剂的吸收速率 |
| 1.4.4 两相吸收剂反应机理 |
| 1.4.5 两相吸收剂的物性 |
| 1.5 论文选题依据与研究内容 |
| 1.5.1 论文选题依据与思路 |
| 1.5.2 论文研究内容 |
| 第2章 烷醇胺混合两相吸收剂研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 酸碱中和测负荷方法 |
| 2.2.4 再生能耗计算方法 |
| 2.2.5 反应热 |
| 2.2.6 比热容 |
| 2.2.7 密度和粘度 |
| 2.2.8 核磁共振(NMR)光谱分析 |
| 2.3 两相吸收剂的分相特性 |
| 2.3.1 预筛选结果 |
| 2.3.2 分相比例 |
| 2.3.3 液相CO_2负荷分布 |
| 2.3.4 有机胺及CO_2产物分布 |
| 2.3.5 密度和粘度 |
| 2.4 两相吸收剂的吸收和再生性能 |
| 2.4.1 吸收性能 |
| 2.4.2 再生性能 |
| 2.4.3 再生能耗评估 |
| 2.4.4 循环吸收-解吸实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 分相过程动力学、热力学及分相机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分相动力学 |
| 3.2.1 实验方法 |
| 3.2.2 分相时间测量结果 |
| 3.3 混合过程量热 |
| 3.3.1 实验方法 |
| 3.3.2 量热实验结果 |
| 3.4 胺浓度对分相特性的影响 |
| 3.4.1 胺浓度与分相的关系 |
| 3.4.2 胺浓度对分相特性的影响 |
| 3.4.3 分相机理 |
| 3.4.4 胺浓度对粘度的影响 |
| 3.5 胺浓度对吸收和解吸性能的影响 |
| 3.5.1 吸收速率和吸收负荷 |
| 3.5.2 解吸速率和再生能耗 |
| 3.5.3 分相特性对再生能耗的修正(χ修正) |
| 3.5.4 其他少水吸收剂再生能耗的χ修正 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 物理溶剂型两相吸收剂研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理溶剂预筛选 |
| 4.2.1 物理溶剂 |
| 4.2.2 预筛选结果 |
| 4.3 分相特性 |
| 4.3.1 分相比例 |
| 4.3.2 液相CO_2负荷分布 |
| 4.3.3 胺浓度分布 |
| 4.3.4 反应机理与分相机理 |
| 4.4 吸收和解吸特性 |
| 4.4.1 吸收和解吸速率 |
| 4.4.2 吸收负荷与循环容量 |
| 4.4.3 再生能耗评估及χ修正 |
| 4.4.4 两相吸收剂的性能对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 两相吸收剂的传质动力学研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与方法 |
| 5.2.1 化学试剂 |
| 5.2.2 湿壁塔反应装置 |
| 5.2.3 吸收CO_2传质模型 |
| 5.2.4 气液平衡实验装置 |
| 5.2.5 物理传递特性参数 |
| 5.3 测量结果 |
| 5.4 吸收剂的CO_2平衡分压 |
| 5.4.1 单一胺吸收剂 |
| 5.4.2 混合胺AEEA/DEEA |
| 5.4.3 贫富液负荷差 |
| 5.5 液相传质系数 |
| 5.5.1 单一胺吸收剂 |
| 5.5.2 混合胺AEEA/DEEA |
| 5.5.3 分相区间内吸收速率 |
| 5.6 传质模型 |
| 5.6.1 拟一阶速率模型 |
| 5.6.2 瞬时反应模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 两相吸收剂的挥发性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验与方法 |
| 6.2.1 化学试剂 |
| 6.2.2 胺挥发测量装置 |
| 6.2.3 亨利定律 |
| 6.2.4 实验方法验证 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 DEEA-H_2O与 AEEA-H_2O二元体系 |
| 6.3.2 DEEA-H_2O体系的热力学模型拟合 |
| 6.3.3 AEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
| 6.3.4 DEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
| 6.3.5 DEEA-H_2O-无机盐三元体系 |
| 6.3.6 DEEA-H_2O-AEEA三元体系 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 基于两相吸收剂工艺的水平衡研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 化学吸收工艺系统的水平衡分析 |
| 7.2.1 基准MEA工艺 |
| 7.2.2 吸收塔水平衡计算方法 |
| 7.2.3 水洗塔工艺 |
| 7.2.4 再生塔水平衡计算方法 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 吸收塔内水平衡与胺排放 |
| 7.3.2 水洗塔内水平衡与胺排放 |
| 7.3.3 再生塔内水平衡与胺排放 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 全文总结和展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（5）煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 煤基费托合成柴油的研究现状 |
| 1.2.1 煤基合成燃料的生产现状 |
| 1.2.2 煤基合成柴油的特性 |
| 1.2.3 费托合成柴油国内外研究现状 |
| 1.3 含氧燃料的国内外研究现状 |
| 1.3.1 醇类燃料 |
| 1.3.2 醚类燃料 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 |
| 第2章 三维数值仿真平台的搭建 |
| 2.1 三维数值仿真模型的建立 |
| 2.1.1 几何模型建立 |
| 2.1.2 计算网格划分及求解器设置 |
| 2.1.3 控制方程与计算模型 |
| 2.1.4 边界条件与初始条件 |
| 2.2 构建化学反应简化机理的研究工具与方法 |
| 2.2.1 计算模型 |
| 2.2.2 化学反应机理简化方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 煤基合成柴油及其混合燃料简化机理的构建 |
| 3.1 煤基合成柴油单组分模型燃料机理确定 |
| 3.2 煤基合成柴油多组分模型燃料机理构建 |
| 3.2.1 多组分模型燃料的构建 |
| 3.2.2 多组分模型燃料基础组分机理的选取 |
| 3.2.3 NO_x和PAH生成机理 |
| 3.2.4 多组分模型燃料简化机理的构建 |
| 3.2.5 多组分模型燃料简化机理的验证 |
| 3.3 煤基合成柴油混合燃料简化机理构建 |
| 3.3.1 二甲醚及乙醇化学反应机理的选取 |
| 3.3.2 二甲醚及乙醇化学反应机理的简化 |
| 3.3.3 煤基合成柴油的混合燃料简化机理验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 煤基合成柴油及其含氧混合燃料的燃烧及排放特性仿真分析 |
| 4.1 煤基合成柴油的燃烧及排放特性 |
| 4.1.1 喷油正时对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.1.2 喷油压力对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.1.4 进气氧浓度对煤基合成柴油燃烧及排放的影响 |
| 4.2 煤基合成柴油混合燃料的燃烧及排放特性 |
| 4.2.1 掺混不同含氧燃料对燃烧及排放的影响 |
| 4.2.2 二甲醚掺混比例对燃烧及排放的影响 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 新型洁净替代燃料概述 |
| 1.3 二甲醚研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 研究方法介绍 |
| 2.1 机器学习的发展及应用现状 |
| 2.2 机器学习常用算法介绍 |
| 2.3 数据样本库的建立 |
| 第三章 多变量回归预测模型研究 |
| 3.1 模型建立依据 |
| 3.1.1 层流燃烧速度与当量比的关系 |
| 3.1.2 层流燃烧速度与混合气初始温度的关系 |
| 3.1.3 层流燃烧速度与混合气初始压力的关系 |
| 3.1.4 二甲醚层流燃烧速度分析式的建立 |
| 3.2 多变量回归模型的建立 |
| 3.3 模型预测结果分析 |
| 3.3.1 模型评价 |
| 3.3.2 高压条件下模型预测评价 |
| 3.3.3 初始温度和压力对层流燃烧速度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 神经网络预测模型研究 |
| 4.1 神经网络预测模型的建立 |
| 4.2 神经网络预测模型性能分析 |
| 4.3 神经网络预测模型与多变量回归模型的对比 |
| 4.3.1 拟合度对比 |
| 4.3.2 高压条件下预测效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 神经网络预测模型优化研究 |
| 5.1 传统遗传算法原理 |
| 5.2 基于遗传算法的神经网络优化模型的建立 |
| 5.3 最优神经网络预测模型预测性能分析 |
| 5.3.1 遗传算法优化效果分析 |
| 5.3.2 三种预测模型的对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）单液滴闪急沸腾模型及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 闪急沸腾喷雾研究进展 |
| 1.2.1 闪急沸腾基本原理 |
| 1.2.2 闪急沸腾喷雾国内外研究进展 |
| 1.2.3 闪急沸腾各子过程研究现状 |
| 1.2.4 替代燃料研究现状 |
| 1.3 单液滴闪急沸腾和微爆实验研究 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究思路 |
| 2 单/双组分液体均质核化模型 |
| 2.1 单组分均质成核 |
| 2.1.1 单组分均质成核模型 |
| 2.1.2 单组分液体均质核化过程 |
| 2.2 二元混合液滴均质成核 |
| 2.2.1 二元混合物均质成核模型 |
| 2.2.2 泡点压力模型 |
| 2.2.3 模型验证 |
| 2.2.4 二元混合物泡点压力预测 |
| 2.2.5 二元混合液体均质核化过程 |
| 2.2.6 二元混合物过热极限温度SLT |
| 2.3 本章小结 |
| 3 单组分液滴闪急沸腾研究 |
| 3.1 单组分液滴闪急沸腾模型 |
| 3.1.1 闪急沸腾液滴尺寸 |
| 3.1.2 气泡生长动力学及热力学模型 |
| 3.1.3 单液滴沸腾爆炸模型 |
| 3.2 DME单液滴闪急沸腾计算结果及讨论 |
| 3.2.1 DME热物性的计算 |
| 3.2.2 模型验证 |
| 3.2.3 临界气泡半径 |
| 3.2.4 气泡演化过程 |
| 3.2.5 沸腾爆炸时间 |
| 3.3 几种单组分燃料单液滴闪急沸腾的对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 二元混合燃料液滴闪急沸腾研究 |
| 4.1 二元混合液滴闪急沸腾数学模型 |
| 4.1.1 气泡生长动力学及热力学模型 |
| 4.1.2 混合物物理性质的估算 |
| 4.1.3 液滴蒸发模型 |
| 4.1.4 二元混合燃料液滴沸腾爆炸模型 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.2.1 表面张力 |
| 4.2.2 泡点压力 |
| 4.2.3 二元混合燃料中气泡演化模型的验证 |
| 4.3 二元混合液滴闪急沸腾计算结果及讨论 |
| 4.3.1 二元混合燃料的过热极限温度SLT |
| 4.3.2 二元混合燃料液滴闪急沸腾气泡生长特性 |
| 4.3.3 二元混合燃料液滴闪急沸腾液滴蒸发特性 |
| 4.3.4 二元混合燃料液滴均质成核演化特性 |
| 4.3.5 二元混合燃料液滴沸腾爆炸时间 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单液滴闪急沸腾实验研究 |
| 5.1 实验系统与方法 |
| 5.1.1 燃料制备 |
| 5.1.2 实验装置及方法 |
| 5.1.3 实验设计 |
| 5.1.4 液滴图像处理方法 |
| 5.2 数据处理及误差分析 |
| 5.2.1 数据处理方法 |
| 5.2.2 误差分析 |
| 5.3 单组分燃料液滴蒸发特性 |
| 5.4 二元混合燃料液滴蒸发特性研究 |
| 5.4.1 沸腾爆炸温度 |
| 5.4.2 二元混合燃料液滴蒸发实验观测 |
| 5.4.3 液滴沸腾爆炸强度 |
| 5.4.4 液滴寿命 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）柴油机燃用PODE/F-T煤基含氧混合燃料的燃烧过程及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 煤基燃料的研究现状 |
| 1.2.1 聚甲氧基二甲醚的发展与应用 |
| 1.2.2 F-T油的发展与应用 |
| 1.3 柴油机缸内燃烧数值模拟的研究现状 |
| 1.4 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料的理化特性 |
| 2.1 煤基含氧混合燃料的配制 |
| 2.2 煤基含氧混合燃料的互溶稳定性 |
| 2.3 煤基含氧混合燃料的理化性质 |
| 2.3.1 热值和含氧量 |
| 2.3.2 十六烷值 |
| 2.3.3 密度 |
| 2.3.4 粘温特性 |
| 2.4 煤基含氧混合燃料的热物性分析 |
| 2.4.1 热物性参数 |
| 2.4.2 试验装置与方法 |
| 2.4.3 试验结果与分析 |
| 2.5 煤基含氧混合燃料的蒸发氧化特性分析 |
| 2.5.1 试验设备及方案 |
| 2.5.2 热重试验原理 |
| 2.5.3 试验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料的燃烧与排放特性 |
| 3.1 试验设备及方案 |
| 3.1.1 试验用柴油机及测试设备 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.2 煤基含氧混合燃料的经济性 |
| 3.3 煤基含氧混合燃料的燃烧特性 |
| 3.4 煤基含氧混合燃料的排放特性 |
| 3.4.1 HC排放结果及分析 |
| 3.4.2 CO排放结果及分析 |
| 3.4.3 NO_x排放结果及分析 |
| 3.4.4 碳烟排放结果及分析 |
| 3.4.5 颗粒物的氧化特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 PODE/F-T煤基含氧混合燃料缸内燃烧数值模拟 |
| 4.1 柴油机燃用PODE/F-T煤基含氧混合燃料仿真模型的建立与验证 |
| 4.1.1 F-T油成分拟合及PODE燃料自定义 |
| 4.1.2 燃烧室模型的建立及网格划分 |
| 4.1.3 计算模型的确定 |
| 4.1.4 计算结果验证 |
| 4.2 仿真结果分析 |
| 4.2.1 燃烧室内温度场对比 |
| 4.2.2 燃烧室内氧浓度场对比 |
| 4.2.3 燃烧室内自由基的变化 |
| 4.2.4 NO生成历程对比 |
| 4.2.5 Soot生成历程对比 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）车用IBE/柴油混合燃料喷雾和燃烧特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语 |
| 符号 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 车用生物代用燃料综述 |
| 1.3 生物丁醇及其上游产物ABE、IBE的研究现状 |
| 1.4 低温燃烧技术的研究进展 |
| 1.5 汽车发动机喷雾与燃烧测量技术简介 |
| 1.5.1 汽车发动机喷雾和燃烧测量设备 |
| 1.5.2 汽车发动机喷雾和燃烧测量方法 |
| 1.6 本文研究目的和主要研究内容 |
| 第二章 试验装置与数据处理 |
| 2.1 定容燃烧弹实验平台 |
| 2.1.1 工作原理 |
| 2.1.2 结构组成 |
| 2.1.3 供油系统 |
| 2.1.4 控制系统 |
| 2.1.5 光学测试系统 |
| 2.1.6 附属机构 |
| 2.2 液滴蒸发容弹 |
| 2.2.1 结构组成 |
| 2.2.2 液滴悬挂系统 |
| 2.3 发动机实验台架与TEM |
| 2.3.1 发动机实验台架 |
| 2.3.2 TEM |
| 2.4 混合燃料物性估算 |
| 2.4.1 汽化潜热和饱和蒸气压 |
| 2.4.2 粘度和表面张力 |
| 2.5 数据处理 |
| 2.5.1 喷雾图像处理 |
| 2.5.2 火焰图像处理 |
| 2.5.3 碳烟图像处理 |
| 2.5.4 液滴蒸发图像处理 |
| 2.5.5 燃烧压力处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 IBE/柴油混合燃料与纯柴油喷雾和燃烧特性对比研究 |
| 3.1 蒸发喷雾特性对比研究 |
| 3.1.1 实验燃料与工况 |
| 3.1.2 喷嘴喷油特性 |
| 3.1.3 不同环境温度下蒸发喷雾对比研究 |
| 3.1.4 不同混合比下蒸发喷雾对比研究 |
| 3.2 喷雾燃烧对比研究 |
| 3.2.1 实验燃料与工况 |
| 3.2.2 喷雾特性对比研究 |
| 3.2.3 燃烧特性对比研究 |
| 3.2.4 火焰发展过程对比研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 IBE掺混比与组分比例对喷雾和燃烧特性影响研究 |
| 4.1 掺混比的影响研究 |
| 4.1.1 实验燃料与工况 |
| 4.1.2 喷雾特性对比研究 |
| 4.1.3 燃烧特性对比研究 |
| 4.1.4 火焰发展过程对比研究 |
| 4.2 组分比例的影响研究 |
| 4.2.1 实验燃料与工况 |
| 4.2.2 喷雾特性对比研究 |
| 4.2.3 燃烧特性对比研究 |
| 4.2.4 火焰发展过程对比研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 IBE与 ABE及正丁醇的蒸发与喷雾燃烧特性对比研究 |
| 5.1 液滴蒸发特性 |
| 5.1.1 实验燃料与工况 |
| 5.1.2 液滴蒸发过程 |
| 5.2 喷雾燃烧特性对比研究 |
| 5.2.1 实验燃料与工况 |
| 5.2.2 喷雾特性对比 |
| 5.2.3 燃烧特性对比 |
| 5.2.4 火焰发展过程对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 基于FILE与 TEM测量技术的碳烟生成过程和结构研究 |
| 6.1 基于FILE技术的碳烟生成过程研究 |
| 6.1.1 实验燃料与工况 |
| 6.1.2 碳烟生成过程 |
| 6.2 基于TEM技术的碳烟微观结构研究 |
| 6.2.1 实验燃料与工况 |
| 6.2.2 碳烟微观结构 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 柴油机燃用IBE/柴油混合燃料的燃烧与排放特性研究 |
| 7.1 喷射策略影响研究 |
| 7.1.1 实验燃料与工况 |
| 7.1.2 主喷射正时的影响 |
| 7.1.3 预喷射正时的影响 |
| 7.2 进气道氧浓度的影响 |
| 7.2.1 实验燃料与工况 |
| 7.2.2 燃烧特性 |
| 7.2.3 有效热效率 |
| 7.2.4 排放特性 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）几种新型含氧燃料的燃烧反应动力学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 生物燃料之于能源、气候与环境 |
| 1.1.2 新型含氧燃料及其内燃机排放测试 |
| 1.1.3 含氧燃料的燃烧反应动力学研究 |
| 1.2 本文主要研究对象及相关研究现状 |
| 1.2.2 主要研究对象 |
| 1.2.3 相关研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 实验、动力学模型与理论方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 低压层流预混火焰实验装置 |
| 2.1.2 流动管热解实验装置 |
| 2.1.3 射流搅拌反应器实验装置 |
| 2.2 动力学模型方法 |
| 2.2.1 动力学反应机理构建 |
| 2.2.2 热力学、输运参数获取 |
| 2.2.3 动力学模拟方法 |
| 2.3 理论计算方法 |
| 2.3.1 电离能计算 |
| 2.3.2 动力学参数计算 |
| 第3章 碳酸酯、酮类燃料的高温燃烧反应动力学研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 碳酸二甲酯的高温氧化及热解 |
| 3.2.1 模型发展 |
| 3.2.2 DMC在流动管中的热解 |
| 3.2.3 DMC的低压层流预混火焰 |
| 3.2.4 动力学模型的全面验证 |
| 3.3 碳酸二乙酯的高温氧化及热解 |
| 3.3.1 模型发展 |
| 3.3.2 DEC在流动管中的热解 |
| 3.3.3 DEC的层流预混火焰 |
| 3.4 DMC与 DEC燃烧特性的比较 |
| 3.5 两种C5酮的低压层流预混火焰的实验与动力学模型研究 |
| 3.5.1 模型发展 |
| 3.5.2 燃料解离及初级中间体生成 |
| 3.5.3 污染物及其前驱物 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多醚类燃料的低温氧化反应动力学研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 乙二醇二甲醚的低温氧化反应动力学研究 |
| 4.2.1 实验条件 |
| 4.2.2 模型发展 |
| 4.2.3 乙二醇二甲醚的JSR低温氧化 |
| 4.2.4 低压层流预混火焰条件下的模型验证 |
| 4.3 二甲氧基甲烷的低温氧化研究 |
| 4.3.1 实验条件 |
| 4.3.2 模型发展 |
| 4.3.3 二甲氧基甲烷的低温氧化活性及组份生成 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 层流预混火焰条件下含氧添加剂的掺混效应 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.3 乙烷火焰掺混二甲氧基甲烷及碳酸二甲酯 |
| 5.3.1 模型构建与验证 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 苯火焰掺混乙醇及二甲醚 |
| 5.4.1 模型构建 |
| 5.4.2 结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文成果及主要结论 |
| 6.2 本文主要特色及创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 多醚类燃料低温氧化相关组份的命名 |
| 附录B 用于模型验证的混合燃料层流预混火焰化学结构 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数（论文参考文献）
- [1]含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析[D]. 王乔. 吉林大学, 2021(01)
- [2]压燃式天然气发动机高效稳定运转工况范围拓展研究[D]. 杜桂枝. 吉林大学, 2021(01)
- [3]基于重聚焦光场图像的三维发光火焰温度场层析重建[D]. 李天骄. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究[D]. 刘飞. 浙江大学, 2020(03)
- [5]煤基合成柴油及其混合燃料燃烧及排放特性的模拟研究[D]. 孙钰翔. 吉林大学, 2020(08)
- [6]基于机器学习的二甲醚层流燃烧速度预测[D]. 许凡. 长安大学, 2020(06)
- [7]单液滴闪急沸腾模型及实验研究[D]. 奚溪. 大连理工大学, 2019(06)
- [8]柴油机燃用PODE/F-T煤基含氧混合燃料的燃烧过程及性能研究[D]. 杨晨. 江苏大学, 2019(02)
- [9]车用IBE/柴油混合燃料喷雾和燃烧特性研究[D]. 李刚. 长安大学, 2019(01)
- [10]几种新型含氧燃料的燃烧反应动力学研究[D]. 孙雯禹. 清华大学, 2018(04)