碳平衡法排放計(jì)算流程

碳平衡法排放計(jì)算流程

:..:試驗(yàn)室大氣系數(shù)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)在參數(shù)之間進(jìn)行。

1對于壓燃式帶進(jìn)氣中冷的渦輪增壓式發(fā)動(dòng)機(jī),應(yīng)按下式進(jìn)行計(jì)算:——發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣肯定溫度,;——發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣干氣壓,;——發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣濕氣壓,;——發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣蒸氣壓,,,當(dāng)測得進(jìn)氣濕壓力,℃,相對濕度時(shí),可計(jì)算數(shù)值得,:全部與體積有關(guān)的量綱均按標(biāo)準(zhǔn)狀況0℃,確定,2,2,2,2組分所用濃度單位為體積百分?jǐn)?shù),其他用。

1直接測量法本法需要對排氣流量直接進(jìn)行測量。

排氣流量可用諸如下列設(shè)備直接測量:-—壓差計(jì),如流量噴嘴見5167;——超聲波流量計(jì);——渦街流量計(jì)。

排氣流量的測量允許偏差為讀數(shù)的2。

5%或發(fā)動(dòng)機(jī)最大排氣流量的1。

5%,以較大值為準(zhǔn)。

2空氣和燃料測量法本法需要對空氣流量和燃料流量進(jìn)行測量。

排氣流量計(jì)算公式如下:-—濕基排氣質(zhì)量流量,;:..——濕基進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量,;-—燃料質(zhì)量流量,;空氣消耗量的允許偏差為讀數(shù)的2%或發(fā)動(dòng)機(jī)最大排氣流量的1%,以較大值為準(zhǔn)。

燃料流量的允許偏差為發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃料消耗量的2%.3碳平衡:迭代計(jì)算法干排氣質(zhì)量流量的計(jì)算需要有干排氣密度和干濕基修正系數(shù)值,其本身與值有關(guān),從而就與的計(jì)算結(jié)果有關(guān)。

因此,在下述方法中將應(yīng)用迭代或多步例如1。

343和1計(jì)算值,由此計(jì)算值,再由這些值計(jì)算和值。

依據(jù)這些幾乎已經(jīng)很精確的和值,再利用相同公式進(jìn)行下面迭代計(jì)算時(shí),全部數(shù)據(jù)值就已足夠精確,因此在大多數(shù)狀況下就不必再進(jìn)行第三次迭代計(jì)算。

①步驟一:利用和的初始值例如1。

343和1計(jì)算值先依據(jù)碳平衡法用下列公式計(jì)算干排氣質(zhì)量流量:——原排氣中干2濃度,%;測得——環(huán)境中干2濃度,%;已知,0。

04%——原排氣中干濃度,%;測得——原排氣中濕濃度,;測得——碳煙濃度,3,計(jì)算時(shí),可以用波許煙度值計(jì)算得到碳煙濃度,在此計(jì)算時(shí)忽視了碳煙的濃度,即令.②步驟二:利用步驟一得到的干排氣質(zhì)量流量計(jì)算干進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量③步驟三:利用步驟二得到的干進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量和測得的燃料質(zhì)量流量計(jì)算和:..,④步驟四:利用步驟三計(jì)算得到的和值再迭代入步驟一,步驟二進(jìn)行計(jì)算得到,然后再利用迭代后計(jì)算得到的代入下式中進(jìn)行濕基排氣質(zhì)量流量的計(jì)算將步驟一,步驟二,步驟四合并成一個(gè)公式,并進(jìn)行一些簡化[忽視未燃燒的碳煙和假設(shè)冷卻器溫度固定為4℃,即11-=],可以利用步驟三計(jì)算得到的和值直接代入下面更簡單使用的濕排氣質(zhì)量流量計(jì)算公式中計(jì)算,4碳平衡:一步計(jì)算法本法需要對燃料消耗、燃料組分和排氣組分濃度進(jìn)行測量。

注:在本方法的推導(dǎo)中,假設(shè)的前提是:當(dāng),冷卻器溫度為4℃,或、和:..——濕基排氣質(zhì)量流量,;計(jì)算量——燃料質(zhì)量流量,;測得-—燃料含量,%質(zhì)量;與燃料組分有關(guān),已知量——燃料含量,%質(zhì)量;——干基排氣流量計(jì)算用燃料特定系數(shù);——碳系數(shù);-—進(jìn)氣肯定濕度,又稱含濕量,即每千克干空氣含水量,單位為水干空氣。

①干基排氣流量計(jì)算用燃料特定系數(shù)的計(jì)算:—-燃料質(zhì)量流量,;——干排氣體積流量,3;——干進(jìn)氣空氣體積流量,3;——干基排氣流量計(jì)算用燃料特定系數(shù);——濕基排氣流量計(jì)算用燃料特定系數(shù),[3,,一般燃燒后,由于會(huì)產(chǎn)生更多不同的氣體,所以體積會(huì)增大;對于像2類的燃料,由于燃燒后,會(huì)產(chǎn)生水,體積有可能會(huì)減小].的計(jì)算應(yīng)從燃燒所產(chǎn)生的總體積變化中除去燃燒產(chǎn)生的水蒸氣,產(chǎn)生的水蒸氣的體積計(jì)算如下:——燃料含量,%質(zhì)量;——水摩爾體積,22。

414;——?dú)湓拥脑淤|(zhì)量,,。

則,:..則,又知,代入上式得,——燃料含量,%質(zhì)量;與燃料組分有關(guān),已知量-—燃料含量,%質(zhì)量;—-燃料含量,%質(zhì)量;②的計(jì)算:-—原排氣中干2濃度,%;測得—-環(huán)境中干2濃度,%;已知,后面計(jì)算組分排放質(zhì)量流量時(shí)需要——原排氣中干濃度,%;測得--原排氣中濕濃度,;測得對于燃燒的抱負(fù)化學(xué)計(jì)算,假設(shè)干進(jìn)氣空氣的組分如下:%惰性氣體中的2其質(zhì)量濃度為0。

061%,體積濃度為0。

04%%③進(jìn)氣肯定濕度又稱含濕量的計(jì)算:一般在測量過程中,不會(huì)對進(jìn)氣肯定溫度進(jìn)行測量,而往往會(huì)測量進(jìn)氣口的溫度℃,壓力,相對濕度%,由此三個(gè)已知量來推導(dǎo)進(jìn)氣肯定濕度。

:..此外,在8190。

132關(guān)于的干濕基修正內(nèi)容中標(biāo)為空氣濾清器入口處的大氣濕度,即表明白基本可以等價(jià)為大氣的濕度,并不是經(jīng)增壓冷卻后進(jìn)入穩(wěn)壓箱中的空氣的濕度。

推導(dǎo)過程如下:又稱飽和水汽壓飽和蒸氣壓的計(jì)算有多種方法:Ⅰ飽和蒸氣壓僅與溫度有關(guān),-—0℃時(shí)的水氣壓,;——水蒸氣的溫度,℃。

乘以0。

1的緣由是單位轉(zhuǎn)換的需要,百帕。

水面和冰面飽和水汽壓不同,、系數(shù)取值不同:-15℃水面:=,=35。

86-40℃-15℃冰水混合:-40℃冰面:=,=Ⅱ依據(jù)。

15的簡化公式:Ⅲ采納公式適用于0℃~150℃——物質(zhì)的蒸氣壓,毫米***柱,1***柱=133。

3;—-溫度,℃;、、——系數(shù),查表可得。

溫度范圍℃60-1507。

。

0000-。

000經(jīng)整理可得,又稱水汽壓注:假如相對濕度測量值為45%則,上式中的應(yīng)為45,:..注:一般狀況下,由于柴油機(jī)進(jìn)氣口的溫度℃,壓力,相對濕度%,與環(huán)境溫度、壓力、相對濕度特別接近,所以上述三個(gè)量也可以用環(huán)境溫度、壓力、相對濕度來代替,但在有條件的狀況下,測量點(diǎn)應(yīng)盡量在進(jìn)氣口處進(jìn)行測量。

對于有渦輪增壓并有中冷的柴油機(jī)的進(jìn)氣肯定濕度,由于經(jīng)過中冷器冷卻后,空氣一般都會(huì)成為飽和蒸氣,所以此時(shí)的進(jìn)氣肯定濕度應(yīng)為飽和肯定濕度,只通過測量穩(wěn)壓箱溫度、與穩(wěn)壓箱壓力,不必利用相對濕度即可計(jì)算。

5氧平衡法與碳平衡法相同,氧平衡法需要對燃料消耗、燃料組分和排氣組分濃度進(jìn)行測量。

與理論排氣質(zhì)量流量相比,氧平衡法的偏差要稍大一些可達(dá)1%,而碳平衡法小于0。

2%。

因此應(yīng)優(yōu)先采納碳平衡法。

6空氣流量和空-燃比測量法利用空氣流量和空-燃比來計(jì)算排氣質(zhì)量,瞬時(shí)排氣質(zhì)量流量的計(jì)算如下:——濕基排氣質(zhì)量流量,;-—濕基進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量,;①抱負(fù)空燃比的計(jì)算:——抱負(fù)空燃比,;——摩爾比;——摩爾比;—-摩爾比;與燃料組分有關(guān),已知量—-摩爾比;——摩爾比;注:燃料組分為時(shí),。

對于不含的燃料如:氫,不能用上式計(jì)算。

:..②過量空氣系數(shù)的計(jì)算:——過量空氣系數(shù);測得--干2濃度,%;測得——干濃度,;測得——濃度,;測得注:傳感器應(yīng)直接安裝在排氣溫度足夠高的位置,,其精確?????度應(yīng)符合下列要求:讀數(shù)的3%讀數(shù)的5%讀數(shù)的10%1干濕基修正假如測得的各排氣組分未按濕基測量,當(dāng)需要將其干基濃度轉(zhuǎn)換成濕基濃度時(shí);假如測得或計(jì)算得的是干進(jìn)氣空氣的進(jìn)氣質(zhì)量流量,當(dāng)需要進(jìn)行干基修正時(shí);-—濕基排氣中各組分的濕基濃度,下標(biāo)“”是指各種氣體組分;計(jì)算得—-各組分的干基濃度;測得——干濕基修正系數(shù);計(jì)算得干濕基修正系數(shù)的計(jì)算,有以下幾種狀況:①對于原排氣當(dāng)燃料完全燃燒時(shí)本方法需要測得燃料質(zhì)量流量,干進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量。

:..-—燃料質(zhì)量流量,;測得——干進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量,;測得-—濕基排氣流量計(jì)算用燃料特定系數(shù);計(jì)算得,僅與燃料組分有關(guān)——燃料含量,%質(zhì)量;僅與燃料組分有關(guān)——進(jìn)氣肯定濕度,水空氣。

計(jì)算得-—冷卻槽后的水蒸氣分壓;與分析儀的冷凝溫度設(shè)置有關(guān)—-水蒸氣的摩爾重量=冷卻器后水蒸氣的體積重量;與冷凝溫度設(shè)置有關(guān)由于對于、2、2濃度的測量,和2的測量是利用不分光紅外線分析儀測得,假如有水蒸氣的存在,水蒸氣也會(huì)汲取部分紅外線,從而會(huì)對濃度的測量產(chǎn)生正干擾誤差,即測得的和2濃度比實(shí)際濃度大。

而對于2的測量由于是利用順磁法測得的,假如有水蒸氣的存在,同樣水蒸氣會(huì)產(chǎn)生類似于2的性質(zhì),而產(chǎn)生正干擾誤差。

因而,當(dāng)對、2、2濃度進(jìn)行測量時(shí),需要將樣氣中的水蒸氣去除,詳細(xì)方法即將樣氣進(jìn)行冷凝一般冷凝單元的冷凝溫度在4℃,如的單元,當(dāng)冷凝溫度固定在4℃時(shí),可求得。

故,當(dāng)燃料不完全燃燒時(shí)當(dāng)采納碳平衡法時(shí)常用這種計(jì)算方法尤其適用于濃燃料-空氣混合氣當(dāng)存在相當(dāng)數(shù)量未燃燒的組分,2時(shí)的狀況,而且也適用于不直接測量空氣流量的排放測量。

應(yīng)使用下列公式求出-:-—進(jìn)氣空氣中水分,由8190。

1。

39計(jì)算得到,:..-—空氣濾清器入口處的大氣濕度,***干空氣.在8190。

132關(guān)于的干濕基修正內(nèi)容中標(biāo)為空氣濾清器入口處的大氣濕度,即表明白基本可以等價(jià)為大氣的濕度,并不是經(jīng)增壓冷卻后進(jìn)入穩(wěn)壓箱中的空氣的濕度。

依據(jù)1088用下列公式由水氣平衡原理推算出氫的濃度:——干2濃度,%;測得——干濃度,;測得——干2濃度,%;計(jì)算得—-冷卻槽后的水蒸氣分壓;與分析儀的冷凝溫度設(shè)置有關(guān)——水蒸氣的摩爾重量=冷卻器后水蒸氣的體積重量;與冷凝溫度設(shè)置有關(guān)當(dāng)冷凝溫度固定在4℃時(shí),可求得。

②對于稀釋空氣-—稀釋系數(shù);、——進(jìn)氣空氣和稀釋空氣的肯定濕度,單位為克每千克。

③對于進(jìn)氣空氣當(dāng)需要通過干進(jìn)氣空氣轉(zhuǎn)換為濕基進(jìn)氣空氣時(shí)常用其中,-—進(jìn)氣肯定濕度,水空氣。

:..注:可用通用公式由相對濕度、露點(diǎn)、蒸氣壓或干濕球的測量值求得,詳細(xì)計(jì)算可看上述部分中關(guān)于的具體計(jì)算過程。

④的濕度和溫度修正不同于、2、2,對于需單獨(dú)進(jìn)行干濕基修正因排放與大氣狀況有關(guān),應(yīng)采納下列公式中給出的系數(shù)對濃度進(jìn)行大氣溫度和濕度修正,當(dāng)濕度在0和25之間時(shí)這些系數(shù)才有效。

對于增壓中冷壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī),可用下列公式:——空氣濾清器入口處的大氣濕度,***干空氣;-—空氣濾清器入口處的大氣溫度,;——中冷空氣溫度,;-—制造商規(guī)定的中冷空氣基準(zhǔn)溫度,。

2濕基排氣中各組分濕基質(zhì)量流量的計(jì)算應(yīng)依據(jù)污染物的原濃度、表7中的值和根據(jù)上面求得的排氣質(zhì)量流量計(jì)算每工況的排放質(zhì)量流量。

假如按干基測量濃度,則應(yīng)先對濃度值進(jìn)行干—濕基修正然后再作進(jìn)一點(diǎn)計(jì)算。

假如試驗(yàn)所用燃料不是表中規(guī)定的燃料,則在燃用多種燃料運(yùn)行或有異時(shí)必需采納精確公式.①基于表列值的計(jì)算方法應(yīng)采納以下公式:——某一組分的氣體排放質(zhì)量流量,下標(biāo)代表組分的名稱,;——排氣組分密度與排氣密度之比;——原排氣中各組分濃度,為濕基濃度,如未按濕基進(jìn)行測量,則應(yīng)將所測濃度轉(zhuǎn)換成濕基濃度,單位為;-—排氣質(zhì)量流量,單位為千克每小時(shí);上面步驟中求得②當(dāng)用碳平衡法時(shí):其中,——某一氣體的摩爾質(zhì)量,;查表得:..對于跟如何計(jì)算