隨著我國機動車保有量的持續(xù)增長,對化石能源的需求不斷擴大,進而產(chǎn)生了一系列嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為有效應(yīng)對環(huán)境污染問題,近年來我國出臺了一系列排放法規(guī)以降低機動車的污染排放。隨著排放法規(guī)的不斷加嚴(yán),車用燃油品質(zhì)也持續(xù)得到改善,其中單環(huán)芳香烴（即苯系物）是車用燃油的主要組分。與烷烴、環(huán)烷烴等其他組分相比,苯系物更易產(chǎn)生碳煙顆粒及多環(huán)芳烴（PAH）,對大氣環(huán)境和人體健康造成不良影響。因此對具有復(fù)雜支鏈結(jié)構(gòu)的苯系物開展熱解和氧化實驗以及反應(yīng)動力學(xué)模擬研究,有助于獲得汽、柴油主要組分燃燒形成碳煙顆粒的機理,進而為發(fā)動機污染物排放控制措施的實施提供科學(xué)依據(jù)。本文首先搭建了流動反應(yīng)器試驗平臺,選取了苯、甲苯、乙基苯、丙基苯、對二甲苯和均三甲苯6種分子結(jié)構(gòu)有顯著差異的苯系物,利用電遷移顆粒粒徑譜分析（SMPS）系統(tǒng)研究了3個不同反應(yīng)溫度下（1173K,1373K,1573K）苯系物支鏈長度和取代基數(shù)量對熱解碳煙顆粒粒徑分布的影響規(guī)律;進一步利用CHEMKIN-PRO軟件中Plug-flow reactor一維層流流動反應(yīng)器模型模擬了不同分子結(jié)構(gòu)苯系物熱解和氧化過程氣體和碳煙前驅(qū)物的生成。發(fā)現(xiàn)支鏈長度和取...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-3碳煙形成演化過程簡圖[15]

作為機動車顆粒物排放的核心組成部分,元素碳顆粒的形成與演化受到溫度、壓力和反應(yīng)氣氛等多種因素的影響,過程十分復(fù)雜,通常包括以下幾個階段[13,14]:(1)顆粒前驅(qū)物的生成(Precursor);(2)碳煙顆粒成核(Nucleation);(3)碳煙表面生長(SurfaceGr....

圖1-4 Georgio等[26]試驗燃料芳烴組分對顆粒物和單環(huán)芳烴生成的影響

目前已有大量針對燃料組分影響GDI汽油機和柴油機顆粒排放的相關(guān)研究,通常認(rèn)為碳煙顆粒排放隨著燃料中芳烴含量增加而升高。相較于普通進氣道噴射發(fā)動機,GDI車輛隨著燃油芳烴組分的增加,呈現(xiàn)了更顯著的PM及炭黑排放增長[25]。Georgios等[25,26]選用了普通進氣道發(fā)動機、混....

圖1-5不同負(fù)荷下燃油中芳香烴含量對顆粒物排放的影響[30]

Mi等[29]發(fā)現(xiàn)了燃料中重芳香烴組分含量對顆粒物生成的影響更為顯著,燃油中添加3%和5%(體積分?jǐn)?shù))芴(含有兩個苯環(huán)的芳香烴),可使PAH的排放總量分別增加2.6和5.7倍;而柴油摻混10%的甲苯,PAH并無明顯差異。姚春德等[30]在一臺增壓中冷GDI汽油機上,對摻混了重芳烴....

圖1-6 Midhat等[12]的試驗燃料(a)以及顆粒粒徑分布圖(b)

鑒于芳烴組分對發(fā)動機排氣污染物尤其是顆粒物的復(fù)雜影響,需要深入看展芳烴組分構(gòu)成以及芳烴分子結(jié)構(gòu)與污染物排放方面的研究。由于受到燃料成本和發(fā)動機燃燒邊界條件的限制,尚缺少芳烴組分構(gòu)成影響燃燒顆粒生成的研究,僅有少量關(guān)于單一燃料發(fā)動機方面的研究。倫敦大學(xué)Nicos研究組等利用一臺單缸....

本文編號：4058789