NTP對柴油機顆粒排放中SOF組分的影響

1.46萬字 32頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目錄
第一章 緒論 7
1.1前言 7
1.2柴油機排放污染物的形成機理及危害 7
1.2.1 顆粒物形成機理 7
1.2.2 PM組分及其危害 8
1.3各國柴油機排放法規(guī) 8
1.4柴油機PM排放控制技術 9
1.5 NTP與SOF作用機理 10
1.6本文研究的內容 11
第二章 介質阻擋放電理論及放電特性的研究 12
2.1等離子體的定義和分類 12
2.1.1等離子體的定義 12
2.1.2等離子體的分類 12
2.2 NTP產生方法 13
2.2.1電暈放電 13
2.2.2 DBD 13
2.3 DBD的放電原理 14
2.3.1 DBD的結構形式 14
2.3.2 DBD放電原理 15
2.4 NTP發(fā)生器放電特性的研究 16
2.4.1線管式NTP反應器設計 16
2.4.2試驗原理 17
2.5本章小結 18
第三章 SOF組分研究 19
3.1 SOF定義 19
3.2 SOF組分 19
3.2.1 SOF中烷烴分析 19
3.2.2 芳香烴的生成規(guī)律 20
3.4本章小結 21
第四章 臺架實驗研究 21
4.1概述 21
4.2實驗研究 22
4.2.1實驗系統(tǒng) 22
4.2.2 SOF組分分離及GC-MS分析測試條件 22
4.3實驗結果及分析 23
4.4本章小結 27
第五章 總結與展望 29
5.1全文總結 29
5.2工作展望 29
致謝 30


摘要
柴油機以低油耗、高功率和耐久性的優(yōu)勢而得到了廣泛地應用，然而與同功率的汽油機相比，柴油機的顆粒物（particulate matter，PM）排放較高，是汽油機的30～100倍，對人類的健康構成很大的威脅，誘發(fā)癌變。柴油機PM的化學成分可分為兩大類：一類是不可溶性有機組分（insoluble organic fraction，IOF），主要由碳煙和硫酸鹽等物質組成，約占PM排放的69%；另一類是可溶性有機成分（soluble organic fraction，SOF）。 為了減少PM的排放，世界各國都制定了嚴格的排放法規(guī)，越來越先進的后處理技術也應運而生。本文基于介質阻擋放電（DBD）理論，設計了一套低溫等離子體（NTP）發(fā)生器，并對NTP發(fā)生器的放電參數(shù)進行了研究。通過柴油機臺架試驗探究NTP對柴油機顆粒排放中SOF組分的影響，實驗采用索氏萃取法分離出SOF，通過GC-MS氣質聯(lián)用分析SOF組分，得到相應數(shù)據(jù)，并進行分析。本文主要開展了以下方面的研究。
（1）基于DBD理論，設計了一套NTP發(fā)生器，利用Q-V Lissajous圖形法測
量放電功率，通過示波器對NTP發(fā)生器的放電參數(shù)進行實時監(jiān)測。
（2）通過索氏萃取法分離出SOF，通過GC-MS氣質聯(lián)用分析SOF組分，得到結果如下：a.NTP處理前后，SOF組分烷烴類、醇類、甲酚、苯酚質量分數(shù)發(fā)生變化，兩類物質質量分數(shù)變化較大，烷烴類物質明顯減少，苯酚類物質質量分數(shù)升高。b.NTP處理前后SOF中高C原子數(shù)目降低，低碳原子數(shù)目升高。
（3）通過柴油機臺架實驗，在其他條件不變的情況下，研究了NTP作用下，不同工況SOF各組分質量分數(shù)的變化，發(fā)現(xiàn)在10%工況下，烷烴類質量分數(shù)由42.57%減少到14.49%，苯酚類由48.99%增加到64.38%50%工況下，烷烴類質量分數(shù)由25.87%減少到19.72%，苯酚類質量分數(shù)由39.91%增加到67.78%。

關鍵詞：柴油機；顆粒物；低溫等離子體；可溶性有機成分