1. 研究目的与意义
能源是现代社会发展的支柱。近几十年来,随着化石资源的高强度利用,其储量终将枯竭。寻求不依赖于石化资源的能源替代,发展非化石能源的生产路线,减轻对现有化石资源的过度依赖,具有重要意义。
生物燃料作为可再生清洁能源,是一种具有较好潜力的替代新能源。2,5-二甲基呋喃(DMF)和2-甲基呋喃(MF)作为新型第二代生物燃料,因原料来源广泛且适于发动机应用的特性已逐渐成为现在新型生物燃料的研究重点。开展应用研究及燃烧机理研究有重要意义。
2. 国内外研究现状分析
(1)林铮在直喷式汽油机内使用 2-甲基呋喃(mf)和二甲基呋喃(dmf)生物燃料燃烧,结果表明该混合燃料具有更好的抗爆震性能和更快的燃烧速度,产生更低的 hc和pm 的排放量。与使用乙醇相比,在直喷式汽油机内使用 dmf 和 mf 生物燃料具有很低的燃料消耗。然而,由于燃烧温度更高,dmf 和 mf 的 nox 排放明显高于汽油作为燃料。
(2)杨 越等作者在其研究论文中提到,在高品质燃料中,2,5-二甲基呋喃( dmf) 具有较高的能量密度、高辛烷值和较高的沸点,是一种非常具有应用前景的可再生含氧液体燃料,掺混后可促进汽油的燃烧。
(3)汤成龙等作者研究发现,2,5-二甲基呋喃与 2-甲基呋喃的着火滞燃期大小相对接近并出现交叉点,表明两者有着较相近的使用特性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
结合chemkin软件,选择hcci燃烧模式,开展虚拟环境下的dmf的化学计算,通过分析燃料在内燃机缸内的燃烧化学动力学过程得出其消耗途径和主要的中间产物,进行该替代燃料的应用性能研究
进行改变发动机主要参数的数值模拟分析,改变进气温度,进气压力,发动机转速以及压缩比等参数改变时对燃料燃烧的影响,并得出影响结果。
4. 研究创新点
针对甲基呋喃的CHEMKIN的软件仿真进行燃料着火过程中的参数分析,利用发动机模型模拟甲基呋喃的数值模拟,而且可以变动发动机参数,相比于台架试验具有一定的优势,通过改变发动机参数来进行甲基呋喃的数据分析,来进一步验证甲基呋喃用于可替代燃料的可行性,从而验证是否可以减少对传统不可再生能源的依赖,并且可以进一步实现节能减排,保护环境的目的。
