含水乙醇重整燃料发动机性能试验开题报告

2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1能源现状、研究目的及意义

（1）世界能源现状：能源是人类生存与经济发展的物质基础,。

工业革命以来,大规模使用化石燃料至今,环境污染已经到了地球难以承受的地步。

然而随着世界经济持续、高速地发展,能源短缺、环境污染、生态恶化等问题逐渐加深,能源供需矛盾日益突出。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

本文主要是简要介绍和分析乙醇催化重整的原理和方法，分析重整后燃料的特性，以及通过含水乙醇燃料重整试验和发动机燃用含水乙醇重整燃料台架试验，分析发动机燃用含水乙醇重整燃料的性能。

本设计主要有以下工作：

（1）乙醇水蒸气催化重整试验，研究在发动机运行的条件下，乙醇水蒸气在催化剂作用下的重整规律，包括不同温度、流量和浓度等情况下；

（2）含水乙醇重整燃料特性分析，分析含水乙醇重整燃料的热值变化、对发动机充气效率的影响以及燃料分子组分的变化；

（3）含水乙醇重整燃料发动机台架试验结果及其分析，对比研究发动机分别燃用含水酒精重整燃料和汽油的工作循环，分析发动机的能耗、动力性和排放性能指标。

2.2技术方法

（1）搜集国内外研究生物质乙醇车用燃料和乙醇重整的文献，阅读并整理文献，为后续工作做铺垫；

（2）根据文献，总结归纳国内外乙醇燃料发动机的发展现状及应用以及乙醇在发动机上应用技术特点，针对乙醇重整制氢技术，简要分析其工作原理；

（3）进行含水乙醇燃料重整试验，计算重整率，通过色谱分析各类产物的占比，分析重整后燃料特性；

（4）发动机燃用含水乙醇重整燃料台架试验，将重整气通入发动机中燃烧，

在不同工况下：

①不同点火提前角（原机的点火提前角和增加适量如6~7°ca提前角）

②不同乙醇含量（70%、75%、80%和95%）

③不同空燃比

记录指示效率、分析排放气体成分，分析发动机能耗、动力性和排放性能；

（5）整理实验数据结果，得出含水乙醇重整燃料发动机性能总结，为以后的乙醇重整发动机试验提供指导。

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3. 研究计划与安排

第1～3周：英译汉，阅读文献，设计调查；

第4周：完成译文、文献综述报告和开题报告，3月25前上传开题报告和翻译；

第5～9周：完成调研与含水乙醇重整及发动机台架试验，整理分析各阶段的数据；

第10～12周：撰写毕业设计论文；

第13～14周：论文初稿交指导教师审阅，然后修改定稿，装订成册；

第15周：5月31号前上传毕业论文最终成果，论文及设计图交评阅教师审阅；

第16周：毕业答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王忠俊，赵宇，刘英杰，游伏兵. 2135G船用柴油机掺烧含水乙醇重整燃料试验分析. 船海工程. 2018.4

[2] 黄国钧,张幽彤,李静波. 乙醇氧化重整制氢的热力学研究. 工程热物理学报. 2018.11

[3] 孙晨，郑子良，李星等. Pt-Ni双金属催化剂的制备及其乙醇水蒸气重整制氢催化性能研究. 太原理工大学学报. 2018.5

[4] 刘说，李思思，姜沐彤. 乙醇水蒸气重整制氢热力学分析. 可再生能源. 2018.5

[5] 车载含水乙醇低温重整制氢方法及其装置和应用系统. 乙醛醋酸化工. 2015.7

[6] 张毅. 含水乙醇重整燃料发动机用催化剂试验研究. 武汉理工大学. 2011.5

[7] 游伏兵. 含水酒精重整燃料发动机研究. 武汉理工大学. 2008.11

[8] 徐进，李金寿，唐炜铭等. 低浓度乙醇重整燃料发动机空燃比控制系统的设计与试验. 浙江交通职业技术学院学报. 2015.1

[9] 周越，董健，郑亮，欧阳林. 温度对乙醇重整燃料发动机充气效率的影响. 内燃机. 2011.2

[10] 黄勇. 乙醇重整燃料发动机的燃烧特性研究. 武汉理工大学2009.4

[11] 陈桢皓，李铁，王斌. 柴油微引燃乙醇发动机燃烧、性能及排放特性研究. 车用发动机. 2017.6

[12] Yaser Noorollahi，Mohsen Azadbakht，Barat Ghobadian. The effect of different diesterol (diesel–biodiesel–ethanol) blends on small air-cooled diesel engine performance and its exhaust gases. Energy,2018, 196-200

[13] Yulin Chen，Marco Mehl， Yongliang Xie，yh-Yuan Chen. Improved skeletal reduction on multiple gasoline-ethanol surrogates using a Jacobian-aided DRGEP approach under gasoline compression ignition (GCI) engine conditions. Fuel, 2017,617-624

[14] Yamamoto, S. , Sakaguchi, D. , Ueki, H. , Ishida, M. Effect of fuel mass distribution on ethanol combustion in diesel engine. IEEE会议论文, 2012

[15] Sebastian Verhelst, James WG Turner, Louis Sileghem, Jeroen Vancoillie. Methanol as a fuel for internal combustion engines. Progress in Energy and Combustion Science, 2019,43–88

[16] A.F. Kheiralla Mohamed，M. El-Awad. Experimental Determination of Fuel Properties of Ethanol/Gasoline Blends as Bio-fuel for SI engines. ICBBPS 2012，02-11

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