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壓燃式生物燃料發(fā)動機(jī)的模型識別

生物柴油是脂肪酸甲酯的混合物，通過特定比例的混合構(gòu)成了一種適用于壓燃式（CI）發(fā)動機(jī)的可再生燃料。

然而，生產(chǎn)生物柴油的原料是有限的，因?yàn)樯锊裼偷纳扇Q于催化劑在合成過程中的反應(yīng)條件。針對生物燃料，歐洲委員會提供了涉及CI發(fā)動機(jī)性能的生物燃料評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，包括十六烷值、燃燒的焓值、正常沸點(diǎn)、液體密度、蒸發(fā)焓、熔點(diǎn)、液體粘度和表面張力等指標(biāo)。此外，閃點(diǎn)被認(rèn)為是針對安全方面的燃料處理和貯存指標(biāo)。

提出了與發(fā)動機(jī)性能相關(guān)的燃料開發(fā)方法即定量-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-關(guān)系（QSPRs）方法，該方法利用發(fā)動機(jī)相關(guān)的燃料特性建模，進(jìn)行新型化合物生物燃料的識別。利用偏最小二乘回歸（PLS）分析方法進(jìn)行模型識別，此方法可以很好地解決模型多重線性問題。分析過程中，對生物燃料的熱物理參數(shù)和十六烷值進(jìn)行預(yù)處理，通過數(shù)據(jù)分離建立QSPRs預(yù)測模型，通過引入適用性評估領(lǐng)域的概念對所合成的生物燃料進(jìn)行QSPRs評估。研究發(fā)現(xiàn)，①混合燃料實(shí)際十六烷值隨含氧量增加而降低，但降低幅度小于基于燃料質(zhì)量比推算出的數(shù)值；②基于燃料質(zhì)量比對混合燃料十六烷值推算與實(shí)際存在較大差異。

新型生物燃料的模型輔助試驗(yàn)設(shè)計(jì)意味著對新型化合物的一系列迭代過程，其目的是通過進(jìn)一步的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集并基于所建模型辨識出有開發(fā)潛力的新型分子結(jié)構(gòu)。此外，非線性建模技術(shù)的應(yīng)用可為研究新型生物燃料的化學(xué)結(jié)構(gòu)和燃料性質(zhì)之間的關(guān)系提供更好的研究方法。此外，為了更準(zhǔn)確地對燃料特性進(jìn)行預(yù)測，應(yīng)細(xì)化燃料特性，并考慮其對發(fā)動機(jī)性能的影響。

ManuelDahmenetal.SAE 2012-01-1593.

編譯：張玉倫