根據(jù)英國石油公司（BP）對2015年世界能源的統(tǒng)計審查，世界化石燃料消耗量每天增加80萬桶。2014年，美國，中國和印度的燃油消耗量分別比2013年增加了1.2％，2.6％和7.1％。世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)現(xiàn)，世界上80％的城市居民吸入劣質(zhì)空氣，每年因污染的環(huán)境而造成300萬人的早期死亡。新德里是世界上污染最嚴(yán)重的大城市，其次是開羅和達(dá)卡等其他大城市。美國國家航空航天局（NASA）確定了印度和中國的NOx排放量呈上升趨勢。由于使用可再生資源，美國的NOx減少了50％，而中國的NOx卻增加了20％e50％。因此，通過將可再生能源投入使用，會導(dǎo)致NOx含量和大氣中其他有害污染物的減少。2014年，全球生物燃料產(chǎn)量增長了7.4％。不同種類的生物脂質(zhì)，如原始植物油，用過的植物油，非食用油，基于動物脂肪的油和藻類，都可用于生產(chǎn)生物柴油。

圖為柴油儲油罐

影響NOx排放變化的關(guān)鍵因素是儲油罐溫度。之前已經(jīng)記錄了NOx排放與燃燒溫度之間的關(guān)系。根據(jù)模擬結(jié)果，NOx含量達(dá)到化學(xué)計量峰值，然后在稀和濃燃料濃度時均下降。由于熱NOx依賴于火焰溫度的現(xiàn)象，在較高的燃?xì)饣旌蠚鉁囟认掠^察到的最高NOx排放速率。隨著溫度的升高，熱NOx的形成呈指數(shù)增長。創(chuàng)建了一個二維燃燒室數(shù)學(xué)模型，并觀察到煤直徑的增加導(dǎo)致了更高的火焰溫度，這往往會導(dǎo)致更高的NOx排放。為了提高噴射正時，較長的點(diǎn)火延遲時間導(dǎo)致在預(yù)混燃燒階段燃燒的燃料量增加，從而導(dǎo)致儲油罐溫度升高，這是排放物中NOx濃度較高的原因。同時，較高的噴射壓力導(dǎo)致在預(yù)混燃燒階段較高的放熱速率，從而導(dǎo)致較高的儲油罐溫度，這歸因于NOx排放量更大。

目前關(guān)于單獨(dú)使用樟腦油和柴油的直接研究是對生物柴油領(lǐng)域的新研究。在這項(xiàng)研究中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了使用紅外熱像儀對儲油罐測溫與NOx排放之間的相關(guān)性的新程序。

圖為柴油50％負(fù)載條件下儲油罐溫度分布

介紹由樟腦油和生物廢物資源（如動物脂肪渣油和廢食用油）獲得的燃料混合物的性能，排放和燃燒特性。一直堅(jiān)持使用紅外熱像儀來對儲油罐測溫，以及對各種混合物為燃料的壓燃式直噴柴油機(jī)中NOx形成的影響。性能分析結(jié)果表明，與柴油相比，所有生物柴油混合物的規(guī)模均呈下降趨勢。在整個樟腦油混合物中，由于其較低的粘性，因此比其他混合物具有更好的性能。

燃燒分析表明，所有替代燃料混合物都在較早的曲柄角處表現(xiàn)出燃燒開始。點(diǎn)火延遲時間隨所有混合物的負(fù)載增加而減小。所有混合燃料的燃燒持續(xù)時間都比柴油的持續(xù)時間長，其中樟腦油的最低，這歸因于其較低的粘度，霧化效果更好。

根據(jù)排放結(jié)果：

NOx隨所有混合燃料中生物柴油濃度的增加而增加。在替代燃料中，樟腦油的NOx值最低。同時，從廢食用油中獲得的生物柴油由于其較高的氧含量而導(dǎo)致了較高的NOx排放。

因此可以得出結(jié)論，通過將NOx排放濃度與紅外熱像儀對儲油罐測溫相結(jié)合，提出了一種新的排放調(diào)查程序。樟腦油混合物在所有性能，燃燒和排放方面均顯示出比其他源自動物脂肪渣油和廢食用油的生物柴油更積極的結(jié)果。體積比為20％的樟腦油混合物適用于柴油發(fā)動機(jī)，無需進(jìn)行任何發(fā)動機(jī)改裝。未來可通過紅外熱像儀校準(zhǔn)和優(yōu)化儲油罐測溫，以測量不同生物柴油的NOx排放變化。

參考文獻(xiàn)

2016. Mohamed Shameer a, K. Ramesh. Experimental evaluation on performance, combustion behavior and influence of in-cylinder temperature on NOx emission in a D.I diesel engine using thermal imager for various alternate fuel blends. Energy. 2016.