二甲醚介电常数随温度变化特性及应用研究

为了精确获得某温度下二甲醚液体的质量,研究二甲醚静态介电常数随温度的变化行为,对273K至323K温度区间二甲醚饱和液体和饱和蒸汽进行了测量。实验结果表明,二甲醚静态介电常数大小随温度存在反相关的变化规律,利用获得的实验数据拟合得到在不同温度下二甲醚液体的介电常数变化曲线。二甲醚饱和蒸汽在温度区间277.5K~318K下,介电常数较大且几乎无变化。在圆柱形电容式传感器模型中进行二甲醚液体液位测量的实验验证,实验计算值与实际观测值之间的误差分布在3.7%~6.5%。应用实验结果,借鉴二甲醚饱和蒸汽与饱和液体密度与温度之间的关系数据,便可精确求出在某温度下二甲醚液体的质量。文中的研究成果对二甲醚工业燃料的应用与控制起到基础性作用。     

合成气一步法合成二甲醚的研究进展

介绍了二甲醚的用途和发展前景，综述了一步法合成二甲醚与传统两步法合成二甲醚的区别是一步法用合成气直接合成二甲醚，没有中间过程，操作费用低，对合成气一步法合成二甲醚工艺的发展近况，国内外几种典型的工艺流程以及操作参数和特点，国内在一步法合成二甲醚工艺和催化剂方面的研究进展等进行了较详细的报道。     

煤炭转化新方向--二甲醚

二甲醚是一种理想的洁净燃料和气雾剂推进剂，是煤炭转化的新方向。文章介绍了二甲醚作为民用燃料及车用燃料的优越性及其在气雾剂中的应用。     

利用分子理论估算二甲醚的热物理特性参数

为了对二甲醚喷雾及燃烧过程进行数值模拟，根据分子理论对二甲醚的气化潜热、表面张力、导热系数和扩散系数等热物理参数与温度的关系式进行了估算，并对其误差也进行了估算，同时，把其他已知的二甲醚热物理特性参数，包括表面蒸气压和粘性系数等进行了归纳，估算获得了相当好的准确性，误差大约在5％～10%之间，完全可以满足二甲醚喷雾和燃烧过程数值模拟的要求，分子理论还为其他未知燃料热物理特性的获取提供了一种新的途径。     

二甲醚饱和液相导热系数的实验研究

研制了高精度瞬态双热线法导热系数测量装置及数据采集系统,整个测量系统的不确定度小于±1%.用液相甲苯标定213~363 K温度区间的饱和液相导热系数,并与标准值进行了比较,测量的平均偏差为0.37%,最大偏差为0.73%.用此装置对245~385 K温度区间的二甲醚饱和液相导热系数进行了实验研究,利用测量得到的饱和液相导热系数数据,拟合了二甲醚饱和液相的导热系数方程,该方程的计算值与实验数据的平均偏差为0.32%,最大偏差为0.85%,为二甲醚作为替代制冷剂和替代燃料等研究提供了急需的热物性数据.     

我国成功开发出排放满足欧Ⅲ标准的二甲醚汽车

日前，由一汽集团大连柴油机厂、西安交通大学和无锡油泵油嘴研究所3家单位共同承担的“十五”清洁汽车关键技术研究开发及示范应用项目中的二甲醚汽车研究开发课题，成功开发出了排放满足欧Ⅲ标准的二甲醚汽车样车．此二甲醚汽车样车已累计行驶超过4500km，经济性和动力性良好．经噪声检测，发动机燃烧噪声和整车的加速行驶车外噪声与原柴油机／车相比有明显降低．     

几种商业催化剂电氧化二甲醚的催化性能研究

本文通过循环伏安法研究了三种商业催化剂——40%Pt/C, 20%Pt-10%Ru/C（Johnson Matthey）和 20%PtRu/C, Pt:Ru =1:1（E-TEK）在酸性介质中对二甲醚电氧化的催化性能,比较了不同商业催化剂的催化活性。实验发现,在Pt担载量为0.1 mg/cm2和25℃时,JM-两种催化剂的催化活性都高于E-TEK的,且JM-PtRu/C二元催化剂对二甲醚电氧化的活性又比JM-Pt/C高。这一结果表明了Ru的加入能一定程度上提高催化剂的活性和抗中毒能力。当温度由25℃升高到70℃,JM-PtRu/C对二甲醚电氧化的起始氧化和氧化峰电位分别负移160 mV和200 mV、氧化峰电流密度提高了0.63倍;而JM-Pt/C的分别仅负移80 mV和96 mV、氧化峰电流密度却提高了2.77倍。这表明了Ru 的加入提高了催化剂的抗中毒能力、催化活性和以二甲醚为燃料的电池输出电压。同时升高温度使得Pt对CO的吸附能力下降,可提高其电池的输出电流。进一步实验还表明了二甲醚的吸附是一个弱吸附,其吸附步骤是氧化的限制过程,而且Ru的加入一定程度上也抑制了二甲醚的吸附,即Pt和Ru的比应有一个优化值。实验还发现了这三种催化剂在50℃下电催化氧化二甲醚后,电极的电化学表面积均有增大的现象。本文的研究结果将为进一步探索新的直接二甲醚燃料电池阳极催化剂提供了一定的指导意义和基础数据。     

几种商业催化剂电氧化二甲醚的催化性能研究

通过循环伏安法研究了三种商业催化剂--40%Pt/C, 20%Pt-10%Ru/C(Johnson Matthey)和 20%PtRu/C, Pt:Ru =1:1(E-TEK)在酸性介质中对二甲醚电氧化的催化性能,比较了不同商业催化剂的催化活性.实验发现,在Pt担载量为0.1 mg/cm2和25 ℃时,JM-两种催化剂的催化活性都高于E-TEK的,且JM-PtRu/C二元催化剂对二甲醚电氧化的活性又比JM-Pt/C高.这一结果表明了Ru的加入能一定程度上提高催化剂的活性和抗中毒能力.当温度由25 ℃升高到70 ℃,JM-PtRu/C对二甲醚电氧化的起始氧化和氧化峰电位分别负移160 mV和200 mV、氧化峰电流密度提高了0.63倍;而JM-Pt/C的分别仅负移80 mV和96 mV、氧化峰电流密度却提高了2.77倍.这表明了Ru 的加入提高了催化剂的抗中毒能力、催化活性和以二甲醚为燃料的电池输出电压.同时升高温度使得Pt对CO的吸附能力下降,可提高其电池的输出电流.进一步实验还表明了二甲醚的吸附是一个弱吸附,其吸附步骤是氧化的限制过程,而且Ru的加入一定程度上也抑制了二甲醚的吸附,即Pt和Ru的比应有一个优化值.实验还发现了这三种催化剂在50 ℃下电催化氧化二甲醚后,电极的电化学表面积均有增大的现象.本文的研究结果将为进一步探索新的直接二甲醚燃料电池阳极催化剂提供了一定的指导意义和基础数据.     

二甲醚汽车的研发与椎广

二甲醚清洁环保的功能，使汽车创新使用二甲醚燃料，成为我们共同研究与开发的课题。     

二甲醚和柴油高压喷射喷雾与燃烧可视化对比研究

为明晰高压喷射条件二甲醚闪急沸腾状态下的喷雾形态、自着火和火焰发展特性，通过高温高压定容燃烧弹，利用高速相机基于纹影法对比研究了柴油和二甲醚的喷雾和燃烧特性。实验中将喷射压力设置为60、100 MPa,环境背压设置为4 MPa,在喷雾、燃烧条件下环境温度分别设置为400、800 K。研究结果表明：同工况下二甲醚的喷雾贯穿距和喷雾面积均小于柴油，但其喷雾锥角大于柴油，雾化时间短于柴油，雾化效果优于柴油。随着喷射压力的提高，二甲醚与柴油的贯穿距和喷雾面积都增大，100 MPa喷射压力下二甲醚喷雾面积较60 MPa增大18.18%,而同工况下柴油增大23.5%。相比于柴油，二甲醚燃烧滞燃期和火焰浮起长度较短，燃烧持续期与柴油相当，但二甲醚燃烧火焰亮度、火焰面积和碳烟生成量明显低于柴油。随着喷射压力的提高，柴油与二甲醚的碳烟生成量均降低，但二甲醚的碳烟生成量降低效果更加显著，该文碳烟生成量用体积分数KL因子总和来表示，发现100 MPa喷射压力下的二甲醚KL总和较60 MPa减小33.3%,而同工况下柴油减小19.32%。     

二甲醚热力学性质的计算

利用现有的二甲醚气相状态方程、饱和气液密度方程、蒸气压方程、理想气体定压比热容等方程,计算得到了二甲醚的饱和液体熵和饱和气体熵.从气相维里方程出发,结合Clapeyron方程计算得到了二甲醚的饱和蒸发焓.采用偏差函数法及陈则韶教授提出的饱和液体焓推算公式,计算出了二甲醚的饱和气液焓和临界焓值.最后,开发了二甲醚热力学性质的计算程序,并得到了从235 15K至临界点的二甲醚饱和热力学性质表,计算结果的精度在±2%内,可为工程实际应用提供服务.     

液化石油气中二甲醚含量分析方法研究

采用日本岛津公司的GC-14 B气相色谱仪,对液化石油气中二甲醚的含量的检测方法进行了积极的实验与探索,采用外标法对掺混二甲醚的液化石油气进行定性分析和定量分析,该方法操作简单,实用性强,重复性好,保证了测试结果的准确度和精密度.     

二甲醚喷雾特性的研究

采用高速摄影和激光阴影法在压力容弹中研究了喷油启喷压力、环境介质的密度、喷孔直径等参数对二甲醚喷雾特性的影响,并与柴油的喷雾特性进行了对比,结果表明：二甲醚的喷雾贯彻度小于柴油,喷雾锥角比柴油大;随着环境介质密度的增加,二甲醚的喷贯穿度减小,喷雾锥角增大;随着喷孔直径原增大,喷雾贯穿度和喷雾锥角均增大;当喷嘴启喷压力在10．0－15．0MPa之间变化时,二甲醚的喷雾贯穿度和喷雾锥角等特性没有变化。     

二甲醚合成的研究进展

论述了二甲醚的性质、用途及其生产方法，介绍了合成气一步法生产二甲醚反应体系的热力学性质、反应工艺、催化剂及其研究进展。     

二甲醚/甲醇混合燃料HCCI燃烧特性数值模拟

为了研究混合气浓度及燃料掺混对二甲醚/甲醇混合燃料HCCI（homogeneous charge compression ignition）燃烧特性的影响,对不同过量空气系数和二甲醚掺混比下的醇醚混合燃料HCCI燃烧过程进行了模拟计算,分析了缸内温度、压力、压力升高率、放热率和燃料消耗路径随过量空气系数和二甲醚掺混比的变化关系。结果表明,随过量空气系数增大,缸内压力、温度、放热率和压力升高率峰值减小,相位推迟,过量空气系数太大时,CO的进一步氧化反应会受到阻碍,使缸内产生大量的CO残留;随二甲醚掺混比的增大,缸内压力、温度峰值增大,相位提前,压力升高率和放热率峰值减小;二甲醚HCCI燃烧放热率曲线存在3个峰值,第1个峰值出现上止点前曲轴转角30°,为二甲醚低温氧化放热,对应缸内温度为804 K,第2个峰值出现在上止点前曲轴转角15°,对应缸内温度为1 193 K,为甲醛等中间产物氧化生成CO时放热,第3个峰值为CO氧化,生成CO₂时放热,第2和第3个放热率峰值为二甲醚的高温氧化放热阶段,与甲醇掺混燃烧时,二甲醚的低温氧化反应对混合气的燃烧起到了促进作用。     

21世纪的绿色燃料--二甲醚

介绍了二甲醚作为一种新型清洁燃料的开发利用状况，探讨了山西省发展煤基合成二甲醚进行煤炭深加工的必要性和现实性。     

合成气一步法合成二甲醚的研究进展

介绍了二甲醚的用途和发展前景 ,综述了一步法合成二甲醚与传统两步法合成二甲醚的的区别是一步法用合成气直接合成二甲醚 ,没有中间过程 ,操作费用低 .对合成气一步法合成二甲醚工艺的发展近况、国内外几种典型的工艺流程以及操作参数和特点、国内在一步法合成二甲醚工艺和催化剂方面的研究进展等进行了较详细的报道     

运用科学发展观规范山西省醇醚产业发展

阐述了我国能源危机引发的一系列负面影响,介绍了甲醇和二甲醚作为清洁燃料在我国及山西省的开发情况,提出了运用科学发展观范山西省醇醚产业发展的对策.     

一个新的二甲醚气液相密度方程

为了获得二甲醚的气液相密度,在对二甲醚PVT实验数据进行文献调研的基础上,基于对比态原理运用准牛顿优化算法得到了一个6参数的用于计算二甲醚气相和液相密度的方程.气相和液相方程适用于温度从三相点温度至临界温度,压力最大达到70 MPa.新方程计算的二甲醚气液相密度值与实验数据比较后表明:两者的气相密度平均绝对偏差的范围从低温区的0.1％到临界点附近的1％;两者的液相密度平均绝对偏差的范围从低温区的0.1％到临界点附近的3％.