氢内燃机的改进终极修改学习教案.pptx
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1、会计学 1氢内燃机的改进(gijn)终极修改第一页,共31页。报告 报告(bogo)(bogo)大纲 大纲n n 1.概论和现行内燃机瓶颈;n n 2.新型内燃机分析;n n 3.选取合理方案将氢热质能量输出最大化并减少副产物对于(duy)大气的污染;n n 4.方案最终评估;n n 5.提出小组观点以及设计过程结语。第1页/共31页第二页,共31页。氢燃料(rnlio)的利用前景 随着现代经济的高速发展以及世界人口的迅猛增长,人类 随着现代经济的高速发展以及世界人口的迅猛增长,人类(rnli)(rnli)对能源的需求越来越大虽然煤、石油等化石燃料在当前的能 对能源的需求越来越大虽然煤、石油等
2、化石燃料在当前的能源结构中仍占很大比例,但是,一方面,化石燃料的使用带来了严重的环境污染,严重威胁了人类 源结构中仍占很大比例,但是,一方面,化石燃料的使用带来了严重的环境污染,严重威胁了人类(rnli)(rnli)的健康和生存;的健康和生存;另一方面,由于化石燃料是一种有限、不可再生的资源,日益增长的能源需求带来了严重的能源危机。因此,开发和利用清 另一方面,由于化石燃料是一种有限、不可再生的资源,日益增长的能源需求带来了严重的能源危机。因此,开发和利用清洁、高效的可再生能源是当前全球急待解决的任务。而氢能作为 洁、高效的可再生能源是当前全球急待解决的任务。而氢能作为2l 2l世纪的绿色能源
3、,由于具备电能和热能所没有的可储存性,世纪的绿色能源,由于具备电能和热能所没有的可储存性,使它成为最好的可再生能源的载体,也得到世界各国的关注。近年来,氢能的研究和开发工作已经形成一个不小的高潮,氢 使它成为最好的可再生能源的载体,也得到世界各国的关注。近年来,氢能的研究和开发工作已经形成一个不小的高潮,氢能经济新时代正向我们走 能经济新时代正向我们走 来。来。氢能经济可以理解为以氢能等清洁能源为主的清洁经济,氢能经济可以理解为以氢能等清洁能源为主的清洁经济,是充分利用氢的优越性质,以人类 是充分利用氢的优越性质,以人类(rnli)(rnli)需求和市场为目标,需求和市场为目标,所进行的氢能研
4、发、生产、储存、运输、经营、管理等经济活动的总称。发展氢能经济可以部 所进行的氢能研发、生产、储存、运输、经营、管理等经济活动的总称。发展氢能经济可以部分摆脱人类 分摆脱人类(rnli)(rnli)对化石能源的依赖,对化石能源的依赖,实现人类 实现人类(rnli)(rnli)社会的可持续发展 社会的可持续发展 第2页/共31页第三页,共31页。现行(xinxng)内燃机的瓶颈n n 现行的内燃机大多是奥拓循环,即定容加热循环。所有的内燃机大概都有这么两个缺点:现行的内燃机大多是奥拓循环,即定容加热循环。所有的内燃机大概都有这么两个缺点:1.1.从大气中 从大气中吸入空气作为氧气的来源,所以不可
5、避免 吸入空气作为氧气的来源,所以不可避免(b k b min)(b k b min)的会带进氮气,从而产生氮的含氧化合物,的会带进氮气,从而产生氮的含氧化合物,造成对环境的污染。造成对环境的污染。2.2.都有压缩过程,内燃机的效率与压缩比有直接关系,但增大压缩比又会产生大 都有压缩过程,内燃机的效率与压缩比有直接关系,但增大压缩比又会产生大量能量消耗。造成效益的不可观。量能量消耗。造成效益的不可观。第3页/共31页第四页,共31页。内燃机发展前景一、电子控制技术 一、电子控制技术二、内燃机材料改良 二、内燃机材料改良三、低能耗,低污染的新型内燃机 三、低能耗,低污染的新型内燃机四、燃机制造
6、四、燃机制造(zhzo)(zhzo)技术 技术第4页/共31页第五页,共31页。n n 由于(yuy)世界石油危机和发动机尾气对环境的污染日益严重,未来内燃机技术的研究极有可能转向设计高效节能型内燃机及开发利用洁净的代用燃料。因此我们组的研究是以汽油机和柴油机为基础进行改造或重新设计,开发以天然气、液化石油气和氢气等为燃料的新型气体内燃机第5页/共31页第六页,共31页。氢燃料(rnlio)的优越性n n(1)(1)氢气的单位质量低热值高约是汽油低热值的 氢气的单位质量低热值高约是汽油低热值的3 3倍。倍。n n(2)(2)可燃混合气浓度范围很大氢内燃机易于实现稀薄燃烧 可燃混合气浓度范围很大
7、氢内燃机易于实现稀薄燃烧,同时可以降低最高燃烧温 同时可以降低最高燃烧温度 度,大幅度地减少 大幅度地减少NOx NOx 的排放量。的排放量。n n(3)(3)自燃温度较高氢的自燃温度较天然气和汽油都要高 自燃温度较高氢的自燃温度较天然气和汽油都要高,利于提高压缩比 利于提高压缩比,提高氢燃 提高氢燃料内燃机的热效率。料内燃机的热效率。n n(4)(4)点火能量很低尽管氢燃料的自燃点比天然气、汽油等燃料都要高 点火能量很低尽管氢燃料的自燃点比天然气、汽油等燃料都要高,但它所需要的 但它所需要的点火能量却很低 点火能量却很低,最小可以低到 最小可以低到0.02mJ 0.02mJ。因此。因此,氢燃
8、料内燃机工作时几乎从不失火 氢燃料内燃机工作时几乎从不失火,并具 并具有良好的启动性。有良好的启动性。n n(5)(5)燃烧速度快氢的燃烧反应按链式反应机理进行 燃烧速度快氢的燃烧反应按链式反应机理进行,火焰传播速度快 火焰传播速度快(2191m/s),(2191m/s),在发动机中燃烧时抗爆性比汽油好 在发动机中燃烧时抗爆性比汽油好,可以采用较高的压缩比 可以采用较高的压缩比,因此热效率比燃烧纯汽油 因此热效率比燃烧纯汽油时高。时高。n n(6)(6)氢气在空气中的扩散系数很大氢气的扩散系数是汽油的 氢气在空气中的扩散系数很大氢气的扩散系数是汽油的12 12倍 倍,因此氢气比汽油更 因此氢气
9、比汽油更容易和空气混合形成均匀的混合气。但是 容易和空气混合形成均匀的混合气。但是,高的扩散系数对防止泄露不利。由于氢气的 高的扩散系数对防止泄露不利。由于氢气的分子极小 分子极小,渗透性很强。渗透性很强。n n(7)(7)氢气密度很低常温 氢气密度很低常温(chngwn)(chngwn)常压下 常压下,氢气的密度只有天然气的 氢气的密度只有天然气的1/8 1/8。对于车用。对于车用燃料来讲 燃料来讲,当车辆的续驶里程一定时 当车辆的续驶里程一定时,氢气所需的储气罐就要比其它燃料的大得多。氢气所需的储气罐就要比其它燃料的大得多。n n(8)(8)有害排放物少氢气燃烧的主要产物是水 有害排放物少
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