CNT及MoO3納米柴油的燃燒過(guò)程和排放特性研究.pdf

1、為適應(yīng)更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，對(duì)柴油機(jī)的有害排放物實(shí)現(xiàn)高效控制已成為緩解環(huán)境污染的一項(xiàng)重要議題。尋求合適的燃油添加劑改善柴油品質(zhì)，可在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)現(xiàn)燃油充分燃燒和降低有害排放的目的。納米粒子因其小尺寸和表面效應(yīng)，具有良好的導(dǎo)熱性能，作為燃油添加劑，可促進(jìn)燃油射流油束的霧化蒸發(fā)過(guò)程，提高柴油機(jī)燃燒效率并降低有害排放。為更好地理解納米燃油的作用機(jī)理，本文選用碳納米管(CNT)和納米氧化鉬(MoO3)，配制不同濃度的納米燃油，采用

2、熱重分析法研究納米燃油的氧化性能，并結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)研究納米柴油的燃燒和排放特性。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　(1)利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子電鏡(SEM)研究CNT和納米MoO3的微觀形貌。SEM圖像顯示CNT呈管狀結(jié)構(gòu)，平均粒徑約為40nm；MoO3呈層狀結(jié)構(gòu)，平均粒徑約為80nm。
　　(2)采用合適的物理化學(xué)分散方式，分別制備含CNT和MoO3濃度為50mg/L和100mg/L的納米燃油。根據(jù)不同試驗(yàn)用途，將以十四烷(C

3、14)和純柴油為介質(zhì)的納米燃油分別記為C50CNT、C100CNT、C50Mo、C100Mo和D50CNT、D100CNT、D50Mo、D100Mo。
　　(3)進(jìn)行納米燃油C50CNT、C100CNT、C50Mo和C100Mo的熱重試驗(yàn)，研究納米燃油的氧化過(guò)程。比較不同失重率對(duì)應(yīng)的溫度、反應(yīng)時(shí)間和平均失重速率等參數(shù)，對(duì)納米燃油的氧化特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。由于納米粒子的小尺寸和表面效應(yīng)，加之CNT出色的導(dǎo)熱能力及MoO3良好的催化功能，使

4、納米燃油氧化速率加快。試驗(yàn)結(jié)果表明，與C14相比，納米燃油的TG和DTG曲線均向低溫區(qū)偏移，并且隨著CNT和MoO3濃度增加，這種趨勢(shì)愈加明顯。相同條件下，CNT對(duì)C14的氧化促進(jìn)作用好于納米MoO3。
　　(4)研究柴油機(jī)燃用D50CNT、D100CNT、D50Mo和D100Mo的燃燒過(guò)程和排放特性。由于納米粒子強(qiáng)化了射流油束的霧化及蒸發(fā)過(guò)程，CNT出色的導(dǎo)熱能力及MoO3良好的催化功能，使燃油著火提前，燃燒速率加快。標(biāo)定工況下