宋亚楠

(泉州师范学院 航海学院，福建 泉州 362000)

能源危机、环境污染等多方面的问题，使得开发利用新型代用燃料的任务变得十分紧迫.丁醇燃料来源广泛，可再生，有较好的燃料特性，被认为是最理想的替代燃料[1-3].但丁醇生产过程中高分离成本和低生产效率，限制了丁醇的实际推广应用.丙酮、丁醇和乙醇混合物(acetone,n-butanol and ethanol mixture, ABE)是丁醇的中间发酵产物，三者体积比约为3∶6∶1[4].直接使用ABE作为替代燃料，既可以利用丁醇的众多优点，又可以避免生产丁醇的生产成本和额外的能源消耗.但丙酮对橡胶发动机部件具有腐蚀性，并且丙酮的低闪点低沸点使其难以存储和运输. 利用一些基因编辑的细菌菌株能够将丙酮转化为异丙醇[4]，异丙醇比丙酮具有更有利的物理化学性质，近年来研究人员对异丙醇、丁醇和乙醇(isopropanol, butanol and ethanol，IBE)组成的新型生物燃料开展了大量的试验研究[5-11].文[6]通过对ABE和IBE进行对比，发现IBE具有更好的燃烧和排放性能；文[10]发现将高比例的IBE混合到柴油中时，可以降低敲缸强度，可以减少烟尘排放，但会增加NOx排放；文[11]通过将IBE与柴油共混后在柴油机上的燃烧，表明IBE的加入可以减低碳烟排放.

以往研究均采用发动机台架试验方式进行，受限于试验资源，尚缺乏对一系列不同配比的IBE燃料进行比较，且目前鲜有人对船用柴油机开展相关研究.本文基于数值模拟，以某船用柴油机为研究对象，研究不同IBE掺混比例对柴油机缸内燃烧特性、碳烟和NOx生成的影响.

1 计算模……

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