基于平面激光测径技术（LSD）的柴油喷雾粒径分布特性研究
发布时间：2021-04-21 05:51
在柴油机中,喷雾特性决定了燃烧室内空气和燃料混合过程,是决定燃烧质量的一个重要因素,而燃烧质量的好坏决定了柴油机的动力性、经济性和排放性,因此对喷雾特性的研究具有十分重要的意义。PLIF（平面激光诱导荧光）和LSD（平面激光测径）技术作为先进的光学测试技术手段,可以提供包括喷雾贯穿距、喷雾中燃油粒径分布在内的多种喷雾宏观特性参数和微观特性参数,本文采用这两种技术研究了喷油压力、背景压力以及喷孔孔径对柴油喷雾特性的影响。首先,本文搭建了基于PLIF和LSD技术的喷雾特性的测试平台,探究了柴油溶液和柴油喷雾的荧光特性,并对喷雾图像作了能量衰减等一系列矫正,在此基础上对柴油喷雾浓度与荧光强度之间的关系进行了标定,得到了确定二者关系的标定系数Kc;同时基于PDA数据对LIF/MIE图像信号强度与SMD之间的关系进行标定,得到了标定系数K;最终获得了不同实验条件下的喷雾宏观及微观特性参数。其次,本文研究了喷油压力、背景压力和喷孔孔径对喷雾宏观特性参数的影响,发现提高喷油压力和喷孔直径在可以促进喷雾体积的增长,提高喷雾在空间内的扩散能力,而背景压力的则会抑制喷雾在轴向的发展,...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究目的和意义
1.2 柴油喷雾研究现状
1.3 喷雾激光诊断技术
1.4 示踪剂研究现状
1.5 本文主要研究内容
第2章 实验设备
2.1 实验设备
2.1.1 系统布局
2.1.2 光路系统
2.1.3 图像采集单元
2.1.4 时序控制单元
2.1.5 燃油喷射单元
2.1.6 定容弹系统
2.2 实验工况设定
2.3 本章小结
第3章 喷雾浓度及喷雾SMD分布标定
3.1 柴油荧光特性探究
3.1.1 荧光寿命
3.1.2 柴油荧光强度随激光能量变化的关系
3.1.3 柴油荧光强度与柴油浓度之间的关系
3.2 柴油喷雾浓度及SMD的标定
3.2.1 柴油喷雾浓度标定
3.2.2 柴油喷雾浓度标定
3.3 本章小结
第4章 喷雾宏观参数测试结果分析
4.1 喷油压力对喷雾宏观参数的影响
4.1.1 喷油压力对喷雾贯穿距离的影响
4.1.2 喷油压力对喷雾锥角的影响
4.1.3 喷油压力对喷雾体积的影响
4.2 背景压力对喷雾宏观参数的影响
4.2.1 背景压力对喷雾贯穿距离的影响
4.2.2 背景压力对喷雾锥角的影响
4.2.3 背景压力对喷雾体积的影响
4.3 喷孔孔径对喷雾宏观参数的影响
4.3.1 喷孔孔径对喷雾贯穿距离的影响
4.3.2 喷孔孔径对喷雾锥角的影响
4.3.3 喷孔孔径对喷雾体积的影响
4.4 本章小结
第5章 柴油喷雾浓度及SMD分布测试结果分析
5.1 喷油压力对柴油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.1.1 喷油压力对柴油喷雾浓度分布的影响
5.1.2 喷油压力对柴油喷雾SMD分布的影响
5.2 背景压力对柴油油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.2.1 背景压力对柴油喷雾浓度分布的影响
5.2.2 背景压力对柴油喷雾SMD分布的影响
5.3 喷孔直径对柴油油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.3.1 喷油孔径对柴油喷雾浓度分布的影响
5.3.2 喷孔直径对柴油喷雾SMD分布的影响
5.4 本章小结
第6章 全文总结和工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机跨临界/超临界燃料喷雾混合过程的机理与模型[J]. 解茂昭. 燃烧科学与技术. 2014(01)
[2]利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程[J]. 郭红松,苏万华,孙田. 燃烧科学与技术. 2007(06)
[3]液体射流分裂与雾化机理在喷雾特性预测中的应用[J]. 严春吉,解茂昭. 应用基础与工程科学学报. 2007(04)
博士论文
[1]直喷液体射流及闪急沸腾喷雾的特性及机理研究[D]. 曾纬.上海交通大学 2012
[2]交叉孔和外开式喷油器喷雾特性的测量研究[D]. 董全.大连理工大学 2012
[3]应用激光诱导荧光法研究直喷汽油机缸内混合气形成过程[D]. 马骁.清华大学 2010
[4]使用PLIEF技术对重型柴油机相似环境条件下柴油喷雾结构及其浓度场的定量研究[D]. 郭红松.天津大学 2010
[5]战略矿产资源供应安全研究[D]. 牛建英.中国地质大学（北京） 2007
硕士论文
[1]基于丙酮平面激光诱导荧光气流混合比测量研究[D]. 周淼.哈尔滨工业大学 2015
[2]燃油闪急沸腾喷射改善柴油机燃烧与排放的试验研究[D]. 王立华.华中科技大学 2009
本文编号：3151185
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究目的和意义
1.2 柴油喷雾研究现状
1.3 喷雾激光诊断技术
1.4 示踪剂研究现状
1.5 本文主要研究内容
第2章 实验设备
2.1 实验设备
2.1.1 系统布局
2.1.2 光路系统
2.1.3 图像采集单元
2.1.4 时序控制单元
2.1.5 燃油喷射单元
2.1.6 定容弹系统
2.2 实验工况设定
2.3 本章小结
第3章 喷雾浓度及喷雾SMD分布标定
3.1 柴油荧光特性探究
3.1.1 荧光寿命
3.1.2 柴油荧光强度随激光能量变化的关系
3.1.3 柴油荧光强度与柴油浓度之间的关系
3.2 柴油喷雾浓度及SMD的标定
3.2.1 柴油喷雾浓度标定
3.2.2 柴油喷雾浓度标定
3.3 本章小结
第4章 喷雾宏观参数测试结果分析
4.1 喷油压力对喷雾宏观参数的影响
4.1.1 喷油压力对喷雾贯穿距离的影响
4.1.2 喷油压力对喷雾锥角的影响
4.1.3 喷油压力对喷雾体积的影响
4.2 背景压力对喷雾宏观参数的影响
4.2.1 背景压力对喷雾贯穿距离的影响
4.2.2 背景压力对喷雾锥角的影响
4.2.3 背景压力对喷雾体积的影响
4.3 喷孔孔径对喷雾宏观参数的影响
4.3.1 喷孔孔径对喷雾贯穿距离的影响
4.3.2 喷孔孔径对喷雾锥角的影响
4.3.3 喷孔孔径对喷雾体积的影响
4.4 本章小结
第5章 柴油喷雾浓度及SMD分布测试结果分析
5.1 喷油压力对柴油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.1.1 喷油压力对柴油喷雾浓度分布的影响
5.1.2 喷油压力对柴油喷雾SMD分布的影响
5.2 背景压力对柴油油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.2.1 背景压力对柴油喷雾浓度分布的影响
5.2.2 背景压力对柴油喷雾SMD分布的影响
5.3 喷孔直径对柴油油喷雾浓度及SMD分布的影响
5.3.1 喷油孔径对柴油喷雾浓度分布的影响
5.3.2 喷孔直径对柴油喷雾SMD分布的影响
5.4 本章小结
第6章 全文总结和工作展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]内燃机跨临界/超临界燃料喷雾混合过程的机理与模型[J]. 解茂昭. 燃烧科学与技术. 2014(01)
[2]利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程[J]. 郭红松,苏万华,孙田. 燃烧科学与技术. 2007(06)
[3]液体射流分裂与雾化机理在喷雾特性预测中的应用[J]. 严春吉,解茂昭. 应用基础与工程科学学报. 2007(04)
博士论文
[1]直喷液体射流及闪急沸腾喷雾的特性及机理研究[D]. 曾纬.上海交通大学 2012
[2]交叉孔和外开式喷油器喷雾特性的测量研究[D]. 董全.大连理工大学 2012
[3]应用激光诱导荧光法研究直喷汽油机缸内混合气形成过程[D]. 马骁.清华大学 2010
[4]使用PLIEF技术对重型柴油机相似环境条件下柴油喷雾结构及其浓度场的定量研究[D]. 郭红松.天津大学 2010
[5]战略矿产资源供应安全研究[D]. 牛建英.中国地质大学（北京） 2007
硕士论文
[1]基于丙酮平面激光诱导荧光气流混合比测量研究[D]. 周淼.哈尔滨工业大学 2015
[2]燃油闪急沸腾喷射改善柴油机燃烧与排放的试验研究[D]. 王立华.华中科技大学 2009
本文编号：3151185
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