廢氣再循環(huán)對柴油機顆粒結(jié)構(gòu)特征與氧化活性的影響

柴油機熱效率高、經(jīng)濟性好,在動力機械領域得到廣泛應用

。廢氣再循環(huán)(EGR)技術可以通過降低缸內(nèi)溫度,有效降低柴油機NO

排放,該技術的應用對顆粒形成會產(chǎn)生較大的影響

。燃料的不同改變了缸內(nèi)的燃燒過程,也會影響顆粒成核,表面生長、凝并、團聚等形成過程,導致柴油機排氣顆粒的結(jié)構(gòu)特征和氧化特性發(fā)生變化,從而影響顆粒捕集器(DPF)的再生性能與捕集效率

。有必要對柴油機采用廢氣再循環(huán)技術和不同替代燃料時顆粒物的結(jié)構(gòu)特征和氧化活性開展進一步的研究。

F-T柴油是煤炭通過費托合成法間接液化合成的碳氫燃料,十六烷值高,幾乎不含硫和芳香烴

,使用時可有效降低柴油機顆粒物和NO

排放

。生物柴油是一種含氧的可再生燃料,可以促進燃燒反應,減少大部分的顆粒物排放

,它們均可在不改裝柴油機的情況下直接使用,是較為理想的柴油機替代燃料。

針對使用EGR技術時柴油機顆粒物結(jié)構(gòu)特征的變化規(guī)律,Labecki等

研究認為EGR技術的使用促進了顆粒的凝并,使得柴油機排氣顆粒粒徑增大。Sun等

分析得到隨著廢氣質(zhì)量分數(shù)的增大,降低了缸內(nèi)混合氣中的氧質(zhì)量濃度和最高燃燒溫度,不利于顆粒的氧化,顆粒數(shù)量和尺寸均增加。Teini等

提出柴油機廢氣中的CO

促進了顆粒前驅(qū)體乙炔(C

H

)的生成與環(huán)化反應速率,有助于顆粒物的形成。圍繞不同燃料對顆粒物結(jié)構(gòu)特征與氧化活性的影響,Zhang等

研究表明,與柴油相比,F-T柴油燃燒顆粒的尺寸更小,鏈狀團聚體數(shù)量更多,碳層結(jié)構(gòu)有序化程度更高。……