1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1能源危机
能源是人类生存和发展的重要物质基础，是制约一个国家经济增长、国家安全和民族根本利益的一个关键因素。美国莱斯大学的richard.e.smalley教授曾说：在全球10大挑战（能源、纯净水、食物、环境、贫穷、恐怖主义和战争、疾病、教育、民主和人口膨胀）中，能源无疑是排在首位。能源问题若得不到有效解决，其他问题都不可能解决。由此可见能源的重要性。
当前，化石燃料仍然是支撑全球发展的主要能源（见图1）。但随着经济的迅猛发展，对能源需求的不断增加与燃料供不应求的矛盾日益突出，能源危机是不可避免的。由英国石油巨头bp发布的2017版《bp世界能源年鉴》中指出，在2016年，全球探明石油储量虽然增加了150亿桶至1.707万亿桶，但按照2016年产量水平，只能满足世界50.6年的产量。图1为2016年分区域以及历史中各区域的石油储产比。同样的，截止2016年年底，全球天然气探明的储量为186.6万亿立方米，其储备只能保证52.5年的需求。图2为2016年分区域以及历史中各区域的天然气储产比。而在《bp世界能源展望》中显示，至2035年，全球能源需求将增加30%，年均增长1.8%，在这之前，化石燃料仍然是主导能源（见图3）；石油在近几年虽然增长缓慢，但仍以年均0.7%的速度增长，此外，由于石油的三分之二用于交通部门，汽车的使用量又翻了一番，其对石油的需求量为每天约增加400万桶，这无疑加速了石油的消耗。

图1.2016年分区域以及历史中各区域的石油储产比[1]

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：在含水乙醇重整过程中，乙醇流量的控制是其中重要一环。在本课题中，将分析目前在内燃机上燃用含水乙醇技术的方案特点：发动机使用含水乙醇重整混合气作为燃料时，由于h2的存在，使得发动机的燃烧特性得到了改善，相比于汽油机，其排放特性也有显著提高，但因其分子量变小，体积变大，使充气效率降低，从而降低了发动机的动力性。
研究在发动机正常运行条件下，乙醇水蒸气的催化重整规律：该部分通过分析床温、重整率（包括床温和空速）、缓冲罐压力和温度等因素对含水乙醇重整发动机燃料流量的影响，得出乙醇重整规律（在后期实验中，可能会有其他因素），根据实验数据，建立模型，得出乙醇流量与温度、重整率、缓冲罐压力变化率等之间的关系，并在此基础上，进一步分析影响因素对燃料流量影响的原因。
着重研究含水乙醇的流量控制策略：在这部分内容中，首先会分析现有乙醇重整过程中流量控制的缺点（缓冲罐压力波动大，在工况改变时，调节方式比较极端，这不利于乙醇重整的正常进行）；基于上部分的重整规律，提出发动机在各种工况下的流量控制策略（发动机加减负载和速度、正常工况），并根据上节推出的函数关系，在变工况时，ecu能根据函数关系进行量的调节，保证重整反应高效进行。

本文的目标是：在发动机各种工况下，根据数学模型建立的流量函数关系，流量控制策略能有效地指导含水乙醇进入重整器的流量，并使缓冲罐的压力在发动机变工况时能够稳定在一定的范围内，不至于波动太大，从而保证发动机在各工况下，缓冲罐里的混合气能够保证并维持的发动机正常运转。

拟采用方案设计:

3. 研究计划与安排

第1～3周：英译汉，阅读文献，设计调查。

第4周：完成译文、文献综述报告和开题报告。

第5～9周：完成影响含水乙醇重整燃料发动机燃料流量的因素和控制策略确定。

4. 参考文献（12篇以上）

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【2】中文版2017《BP世界能源展望》. bp.com.cn/energyoutlook2017
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