碳平衡法排放計算流程

:..:試驗室大氣系數試驗時應在參數之間進行。

1對于壓燃式帶進氣中冷的渦輪增壓式發動機,應按下式進行計算:——發動機進氣肯定溫度,;——發動機進氣干氣壓,;——發動機進氣濕氣壓,;——發動機進氣蒸氣壓,,,當測得進氣濕壓力,℃,相對濕度時,可計算數值得,:全部與體積有關的量綱均按標準狀況0℃,確定,2,2,2,2組分所用濃度單位為體積百分數,其他用。

1直接測量法本法需要對排氣流量直接進行測量。

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

排氣流量的測量允許偏差為讀數的2。

5%或發動機最大排氣流量的1。

5%,以較大值為準。

2空氣和燃料測量法本法需要對空氣流量和燃料流量進行測量。

排氣流量計算公式如下:-—濕基排氣質量流量,;:..——濕基進氣空氣質量流量,;-—燃料質量流量,;空氣消耗量的允許偏差為讀數的2%或發動機最大排氣流量的1%,以較大值為準。

燃料流量的允許偏差為發動機最大燃料消耗量的2%.3碳平衡:迭代計算法干排氣質量流量的計算需要有干排氣密度和干濕基修正系數值,其本身與值有關,從而就與的計算結果有關。

因此,在下述方法中將應用迭代或多步例如1。

343和1計算值,由此計算值,再由這些值計算和值。

依據這些幾乎已經很精確的和值,再利用相同公式進行下面迭代計算時,全部數據值就已足夠精確,因此在大多數狀況下就不必再進行第三次迭代計算。

①步驟一:利用和的初始值例如1。

343和1計算值先依據碳平衡法用下列公式計算干排氣質量流量:——原排氣中干2濃度,%;測得——環境中干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,計算時,可以用波許煙度值計算得到碳煙濃度,在此計算時忽視了碳煙的濃度,即令.②步驟二:利用步驟一得到的干排氣質量流量計算干進氣空氣質量流量③步驟三:利用步驟二得到的干進氣空氣質量流量和測得的燃料質量流量計算和:..,④步驟四:利用步驟三計算得到的和值再迭代入步驟一,步驟二進行計算得到,然后再利用迭代后計算得到的代入下式中進行濕基排氣質量流量的計算將步驟一,步驟二,步驟四合并成一個公式,并進行一些簡化[忽視未燃燒的碳煙和假設冷卻器溫度固定為4℃,即11-=],可以利用步驟三計算得到的和值直接代入下面更簡單使用的濕排氣質量流量計算公式中計算,4碳平衡:一步計算法本法需要對燃料消耗、燃料組分和排氣組分濃度進行測量。

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

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

414;——氫原子的原子質量,,。

則,:..則,又知,代入上式得,——燃料含量,%質量;與燃料組分有關,已知量-—燃料含量,%質量;—-燃料含量,%質量;②的計算:-—原排氣中干2濃度,%;測得—-環境中干2濃度,%;已知,后面計算組分排放質量流量時需要——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化學計算,假設干進氣空氣的組分如下:%惰性氣體中的2其質量濃度為0。

061%,體積濃度為0。

04%%③進氣肯定濕度又稱含濕量的計算:一般在測量過程中,不會對進氣肯定溫度進行測量,而往往會測量進氣口的溫度℃,壓力,相對濕度%,由此三個已知量來推導進氣肯定濕度。

:..此外,在8190。

132關于的干濕基修正內容中標為空氣濾清器入口處的大氣濕度,即表明白基本可以等價為大氣的濕度,并不是經增壓冷卻后進入穩壓箱中的空氣的濕度。

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

乘以0。

1的緣由是單位轉換的需要,百帕。

水面和冰面飽和水汽壓不同,、系數取值不同:-15℃水面:=,=35。

86-40℃-15℃冰水混合:-40℃冰面:=,=Ⅱ依據。

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

3;—-溫度,℃;、、——系數,查表可得。

溫度范圍℃60-1507。

。

0000-。

000經整理可得,又稱水汽壓注:假如相對濕度測量值為45%則,上式中的應為45,:..注:一般狀況下,由于柴油機進氣口的溫度℃,壓力,相對濕度%,與環境溫度、壓力、相對濕度特別接近,所以上述三個量也可以用環境溫度、壓力、相對濕度來代替,但在有條件的狀況下,測量點應盡量在進氣口處進行測量。

對于有渦輪增壓并有中冷的柴油機的進氣肯定濕度,由于經過中冷器冷卻后,空氣一般都會成為飽和蒸氣,所以此時的進氣肯定濕度應為飽和肯定濕度,只通過測量穩壓箱溫度、與穩壓箱壓力,不必利用相對濕度即可計算。

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行測量。

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

2%。

因此應優先采納碳平衡法。

6空氣流量和空-燃比測量法利用空氣流量和空-燃比來計算排氣質量,瞬時排氣質量流量的計算如下:——濕基排氣質量流量,;-—濕基進氣空氣質量流量,;①抱負空燃比的計算:——抱負空燃比,;——摩爾比;——摩爾比;—-摩爾比;與燃料組分有關,已知量—-摩爾比;——摩爾比;注:燃料組分為時,。

對于不含的燃料如:氫,不能用上式計算。

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

:..-—燃料質量流量,;測得——干進氣空氣質量流量,;測得-—濕基排氣流量計算用燃料特定系數;計算得,僅與燃料組分有關——燃料含量,%質量;僅與燃料組分有關——進氣肯定濕度,水空氣。

計算得-—冷卻槽后的水蒸氣分壓;與分析儀的冷凝溫度設置有關—-水蒸氣的摩爾重量=冷卻器后水蒸氣的體積重量;與冷凝溫度設置有關由于對于、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,水蒸氣也會汲取部分紅外線,從而會對濃度的測量產生正干擾誤差,即測得的和2濃度比實際濃度大。

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,同樣水蒸氣會產生類似于2的性質,而產生正干擾誤差。

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

故,當燃料不完全燃燒時當采納碳平衡法時常用這種計算方法尤其適用于濃燃料-空氣混合氣當存在相當數量未燃燒的組分,2時的狀況,而且也適用于不直接測量空氣流量的排放測量。

應使用下列公式求出-:-—進氣空氣中水分,由8190。

1。

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

132關于的干濕基修正內容中標為空氣濾清器入口處的大氣濕度,即表明白基本可以等價為大氣的濕度,并不是經增壓冷卻后進入穩壓箱中的空氣的濕度。

依據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,%;計算得—-冷卻槽后的水蒸氣分壓;與分析儀的冷凝溫度設置有關——水蒸氣的摩爾重量=冷卻器后水蒸氣的體積重量;與冷凝溫度設置有關當冷凝溫度固定在4℃時,可求得。

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

③對于進氣空氣當需要通過干進氣空氣轉換為濕基進氣空氣時常用其中,-—進氣肯定濕度,水空氣。

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

④的濕度和溫度修正不同于、2、2,對于需單獨進行干濕基修正因排放與大氣狀況有關,應采納下列公式中給出的系數對濃度進行大氣溫度和濕度修正,當濕度在0和25之間時這些系數才有效。

對于增壓中冷壓燃式發動機,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,;-—制造商規定的中冷空氣基準溫度,。

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

假如按干基測量濃度,則應先對濃度值進行干—濕基修正然后再作進一點計算。

假如試驗所用燃料不是表中規定的燃料,則在燃用多種燃料運行或有異時必需采納精確公式.①基于表列值的計算方法應采納以下公式:——某一組分的氣體排放質量流量,下標代表組分的名稱,;——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,如未按濕基進行測量,則應將所測濃度轉換成濕基濃度,單位為;-—排氣質量流量,單位為千克每小時;上面步驟中求得②當用碳平衡法時:其中,——某一氣體的摩爾質量,;查表得:..對于跟如何計算