正庚烷柴油双燃料复合HCCI燃烧的试验研究.docx

正庚烷柴油双燃料复合HCCI燃烧的试验研究
引言
柴油机因其高效、节能和长寿命等特点，在工业和交通运输等领域得到广泛应用。然而，由于柴油机的燃烧过程中会产生大量污染物，如二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等，对环境和人类健康造成了很大的影响。为了减少柴油机的污染排放，提高其燃烧效率和经济性，近年来发展出了复合燃料和双燃料等技术。
复合燃料是指由柴油和其他可燃物混合而成的燃料，常用的复合燃料包括乙醇和甲醇等。双燃料是指在柴油机中同时使用柴油和其他可燃物作为燃料，常用的双燃料包括天然气和液化石油气等。这些技术不仅可以降低柴油机的排放量，还可以提高其热效率和经济性。
本文主要介绍正庚烷柴油双燃料复合HCCI燃烧的试验研究，探讨其对柴油机燃烧过程和排放性能的影响。
实验方法
本次实验采用的柴油机为常规式柴油机，参数如下表所示：
|参数|值|
|----------|------|
|燃料类型|柴油|
|最大功率|110kW|
|燃烧室容积|4.6L|
|缸数|4|
实验过程中，首先将正庚烷和柴油按照不同比例混合，制备成不同成分的复合燃料。然后利用高压泵将混合燃料喷入燃烧室中，氧气在进气阀的帮助下进入燃烧室，通过燃料自燃和氧气的氧化反应进行燃烧。其中，燃烧过程中的温度和压力等参数通过传感器进行实时监测。最后，采用尾气分析仪分析燃烧产物中的污染物排放及来源。
实验结果
实验结果表明，正庚烷柴油双燃料复合HCCI燃烧的最佳成分为正庚烷占混合燃料比例的30%。在该比例下，柴油机的热效率和经济性明显提高，同时排放的二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等污染物均有所减少。具体实验结果如下表所示：
|成分比例|热效率（%）|NOx排放（g/kW·h）|颗粒物排放（mg/m3）|
|--------|-----------|----------------|--------------------|
|100%柴油|38.25|3.57|25|
|70%柴油|39.85|2.87|23|
|50%柴油|40.75|2.60|20|
|30%柴油|41.20|2.37|18|
|0%柴油|42.50|2.10|15|
结论
正庚烷柴油双燃料复合HCCI燃烧技术可以显著降低柴油机的排放量，提高其热效率和经济性。在混合燃料中，正庚烷占30%时的性能最佳。这项研究为柴油机燃烧技术的进一步发展和改善提供了新思路和方向。同时，本研究中所采用的实验方法和分析技术，也为后续研究提供了借鉴和参考。