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柴油机苯系物排放检测及试验研究

作　者: 毛润
导　师: 郎静
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 柴油机苯系物气相色谱傅立叶变换红外分析法正交试验
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

目前,发动机排放研究侧重于常规污染物如CO、NOx、HC和PM,对非常规排放物的研究比较少,尤其是苯系物(苯、甲苯和二甲苯)的排放几乎无人涉及。新居和车内及大气中的苯系物致癌性已经引起了人们的重视,而大气中的苯系物大部分来自于机动车尾气,因此有关发动机的苯系物排放情况是一个非常值得研究的内容。本文主要研究了柴油机燃烧中的苯系物排放。按照国家所制订的汽车内燃机排气成分试验规范要求,采用满足常规污染物和苯系物检测取样要求的直接取样法。文中采用气相色谱分析法对排放中的苯系物进行定性定量检测,用外标法进行标定,优化了分离苯系物的色谱操作条件,实验证明用色谱分析苯和甲苯具有很高的选择性、灵敏度和重复性,并在此基础上分析了常柴ZS195柴油机燃烧中的苯和甲苯的排放。同时还采用傅立叶变换红外光谱分析法对同一排放中的苯系物进行了检测,对苯、甲苯和二甲苯都有较高的选择性,具有良好的定性分析能力,但由于柴油机排气成分的复杂性,其用于定量分析还需进一步研究。文中讨论比较了两种不同检测方法的特点,及影响分析方法准确性的主要因素。检测结果表明苯系物排放浓度水平按高低排列依次为甲苯、苯和二甲苯,且其排放量与柴油机相关参数和运行工况有关。为了探讨苯系物的基本排放规律,本文设计了转速、负荷、供油提前角、启喷压力四个因素不同水平的正交试验,并根据正交表对试验结果进行了方差统计分析,得出了影响各组分排放的显著因素,确定了各自的最优生产条件。正交试验方差分析得出的影响苯系物排放的显著因素与试验的结果基本相符。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 苯系物对环境的危害  8-11
  1.2 国内外对大气环境中苯系物排放研究现状  11-13
  1.3 国内外研究汽车苯系物排放现状  13-14
  1.4 发动机微量排放物的检测研究  14-16
  1.5 本文主要研究内容  16-18
2 柴油机排放中苯系物生成机理初探  18-22
  2.1 苯系物生成机理研究现状  18-20
  2.2 苯系物的工业合成法对柴油燃烧生成苯启示  20-21
  2.3 本章小结  21-22
3 试验装置与试验设计  22-35
  3.1 取样系统简介  22-26
  3.2 柴油机排放试验台架  26-28
  3.3 本试验发动机参数的确定  28-30
  3.4 试验方案的确定  30-34
  3.5 本章小结  34-35
4 柴油机苯系物排放的检测方法研究  35-59
  4.1 傅立叶变换红外光谱法  35-45
  4.2 气相色谱法  45-51
  4.3 气相色谱仪分离条件的优化设定  51-57
  4.4 本章小结  57-59
5 检测结果分析  59-78
  5.1 苯系物排放检测结果分析  59-66
  5.2 主要常规排放物检测结果分析  66-70
  5.3 影响检测结果的主要因素分析  70-75
  5.4 苯系物的两种检测方法的讨论  75-76
  5.5 降低苯和甲苯等排放的一些建议  76-77
  5.6 本章小结  77-78
6 全文工作总结和展望  78-80
  6.1 全文工作总结  78-79
  6.2 工作展望  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-84

柴油机苯系物排放检测及试验研究

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