铝/正庚烷基纳米流体燃料液滴着火和燃烧特性研究

发布时间：2021-04-18 15:36

　　优化燃料着火特性是改善碳氢燃料着火燃烧性能的主要问题。纳米铝粉具有较高的体积能量密度,添加至液体碳氢燃料中能明显优化燃料的着火特性,同时能够降低燃料的着火延迟时间及着火温度,提高燃料燃速。然而当前对纳米流体燃料的研究相对匮乏。本文选取纳米铝颗粒作为添加剂,正庚烷作为基液,“两步法”制备成纳米流体燃料,采用挂液滴法研究纳米铝颗粒浓度、粒径及氧气浓度对纳米流体燃料着火特性的影响。具体研究成果如下:（1）蓖麻油酸是配置铝/正庚烷基纳米流体燃料的最佳表面活性剂,蓖麻油酸与纳米铝颗粒的质量比最佳值为1.5:1,最佳超声分散时间为50 min,采用条件制备的铝/正庚烷基纳米流体燃料稳定时间可延长至一周。（2）随温度升高,正庚烷着火延迟时间及着火温度均下降。温度越高,燃料在该温度下着火性能越好。其燃烧主要经历稳定燃烧、微爆、二次稳定燃烧三个阶段。随着温度升高,正庚烷液滴着火时碳烟浓度增加,燃烧过程中的微爆及溅射越明显,燃速增加。（3）表面活性剂加入到正庚烷中后,混合溶液着火延迟时间延长,但能够降低混合溶液的着火温度;温度越高,混合溶液的着火温度降低越明显。低浓度表面活性剂能够减少碳烟的产生,但浓度越... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同燃料体积能量密度的对比

图 2 纳米流体着火燃烧的五个阶段an 等人[68]以纳米 Fe 和 B 两种金属颗粒作为添加剂，分别加入到乙种基液中形成纳米流体燃料，研究了不同种类的纳米颗粒、纳米颗同基液对纳米流体燃料燃烧过程的影响。研究发现，高浓度的纳米时大部分颗粒会形成大团聚颗粒，而颗粒能否燃烧与基液有关。因会放出高的热量引燃团聚物燃烧。但是低浓度的纳米流体燃料燃烧粒着火后同时燃烧，不分前后。为提高正癸烷为基液的纳米流体燃其加入了表面活性剂，由于溶液中基液与表面活性剂的沸点不同导和破碎颗粒，会在燃烧中产生剧烈的液滴破碎行为，这就导致大量破碎而溅射出去，在空气中燃烧。而乙醇基纳米流体燃料因为吸收破碎没有前者强烈，导致颗粒随着液滴燃烧而燃烧。ved 等人[69]研究了 600—850 ℃下的 nAl/CH

显微镜分析仪JEM-2100 日本电子 Tem 检测电子天平 PL203梅特勒托利多仪器有限公司称量4.2 样品制备及表征方法4.2.1 纳米流体燃料制备纳米流体燃料制备采用两步法。具体制备流程如图 2.5 所示。首先称取一的正庚烷置于样品瓶中；其次，向其加入一定量的表面活性剂（蓖麻油酸、、司班 85、乙二醇、司班 80、吐温 80 及 OP-10）与正庚烷，使溶液充分混后向混合液中加入一定量的纳米铝粉（不特别指出时，纳米铝粉与表面活性质量比为 1:1），超声振荡分散 30 min 后得到铝/正庚烷基纳米流体燃料。

【参考文献】：
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本文编号：3145726