基于单滴油燃烧平台对ABE柴油燃烧特性的实验研究

发布时间：2020-05-20 13:30

【摘要】：21世纪的能源和环境问题是人类生存面临的两大决定性议题,日益枯竭的传统化石能源加剧了人类对能源短缺和环境保护的考虑,可再生的生物质能源的利用有助于缓解上述问题,目前乙醇已经得到世界范围内的成功应用,但甲醇、丁醇等醇类也拥有优良的物理化学性质和巨大的潜力,ABE(Acetone-ButanolEthanol)作为生物丁醇的发酵中间产物,能显著降低巨大的工业成本,它作为替代燃料的潜力吸引了越来越多的关注和研究。成功地搭建了单滴油微重力实验平台,以较为低廉的技术方案实现了微重力环境下的可重复实验。独立设计了单滴油台架包括硬件系统和软件系统,使硬件系统和软件系统实现了良好的配合。单滴油的实验分为静态实验和动态实验。静态实验下实验结果表明相比D100纯柴油ABE30会增加点火延迟期,ABE30内部会发生多种模式不同程度的微爆现象;B100纯丁醇的点火延迟期比ABE100稍短,但二者的性质总体上差别不大;ABE组分比例越高,点火延迟期越长,二者是正相关的关系,但ABE组分比例对液滴悬挂时长的影响在不同阶段所占的作用会发生变化,ABE10到ABE30之间液滴悬挂时长随ABE组分比例提高而延长,ABE70到ABE90阶段液滴悬挂时长随组分比例提高而缩短,在ABE50附近液滴悬挂时长较短。在ABE30到ABE70范围内液滴内部会发生强烈微爆现象。动态单滴油实验表明D100的碳烟形成有着明显球形碳烟壳的特征,并且ABE能够有效抑制碳烟的生成;50%的ABE体积比能够最大程度地激发微爆的产生;燃烧速率常数随着ABE组分比例的增加而增大。ABE具有良好的低排放潜力,能够促进燃烧,是一种良好的生物质替代燃料。
【图文】：

图 1-2 2011-2015 年中国原油消耗构成[2]Figure 1-2 Composition of China's crude oil consumption for 2011-2015 years中国的石化资源总量不多需要进口大量的资源，在主要的进口能源中，原油炭占据了绝大部分，，2015 年中国煤进口量 204.06Mt，原油进口量 335.5Mt，种类的能源品种进口量均低于 2.1Mt。而中国能源进口渠道一般从阿拉伯国发，经由波斯湾、印度洋和马六甲海峡到达中国，而近年来阿拉伯国家政治动荡，运输路线面临的风险增大，因此从国家能源安全战略出发，减少大量化能源进口有利于确保国家能源安全。原油的深加工制成品中就包括柴油和，观察每年的柴油和汽油的消耗情况，可以发现大部分的消耗用于交通运输下图：农林牧渔,1492.88, 9%工业柴油,其他50种行业, 3188.26,18%

12图 2-1 单滴油台架示意图关 2 缓冲垫 3 数据线 4 单片机 5 燃烧室框架 6 拍摄系统 7 电动机 10 电磁铁 11 数据采集线 12 工作站-1 Schematic diagram of single droplet rig (1)proximity switch (2)cushion (3roller Unit (5)combustion room frame (6)camera system (7)electromotor ctric relay (10) electromagnet (11) data acquisition line (12)workstation
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK16

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

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2 彭件新;;雾霾文献综述与经济分析[J];金融经济;2015年14期

3 王新明;田志坚;张艳利;;我国油品对机动车尾气排放的影响及升级经济性分析[J];中国科学院院刊;2015年04期

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相关硕士学位论文 前1条

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本文编号：2672692