我国拥有丰富的生物质资源,生物质通过快速热解可生成生物油,发展和利用生物油对弥补我国石油短缺、减轻温室效应和加快循环经济的发展具有重要意义。生物油主要成分为含氧有机混合物和水,不宜直接作为燃料使用,本项目通过配制生物油-柴油乳化油实现了其在压燃式发动机中的应用。系统地研究了制备稳定的生物油-柴油乳化油的方法,确定了最佳乳化剂复配方案和最佳乳化条件,并研究了乳化油的理化性质,乳化油的密度、粘度、闪点随生物油比例的增加而增大,而凝点和总热值则随生物油比例的增加而降低。在柴油机中研究了不同种类、不同比例生物油-柴油乳化油的燃烧与排放特性,结果表明与柴油相比,乳化油的滞燃期延长,缸内最高燃烧压力和温度降低,NOx排放降低,燃油经济性和碳烟排放随着生物油比例增加先改善后变差,CO和HC排放较柴油的略高;在生物油-柴油乳化油中添加十六烷值改进剂可改善燃烧、降低碳烟排放。建立了考虑了多组分燃油喷雾和蒸发、着火及燃烧放热、NOx和碳烟排放生成等过程的准维多区燃烧模型,揭示了生物油对发动机燃烧与排放的影响规律及机理。本项目还研究了制备稳定的生物油-生物柴油乳化油的方法及其在发动机中的燃烧与排放特性。
英文主题词bio-oil; emulsion; compression ignition engine; combustion characteristics; emission characteristics