柴油/PODE 3-4 混合燃料的喷雾气液两相特性研究
发布时间：2022-01-07 16:50
内燃机是社会生产不可缺少的一部分,但是内燃机的蓬勃发展也造成了严重的环境污染,寻找一种高效清洁的替代燃料是解决污染的途径之一。聚甲氧基二甲醚（PODEn）作为一种生物质含氧燃料,具有高十六烷值、含氧量多、与柴油互溶性好、可大量工业化生产的优势,备受学者们的关注。燃料的喷雾特性决定了混合气的形成,进而直接影响到燃料的燃烧特性,所以对柴油/PODE3-4混合燃料喷雾特性的研究是必不可少的。本文搭建了光学可视化喷雾试验台,利用高速相机和纹影仪拍摄了纯柴油以及掺混不同比例（20%、50%）PODE3-4的柴油/PODE3-4混合燃料在不同喷油压力下（80、120、160 MPa）、不同环境温度下（300、350、400 ℃）、不同喷孔直径下（0.10、0.14、0.18 mm）的喷雾发展图像。其中,采用直拍法获得的是喷雾液相,采用纹影法获得的是喷雾气液两相。然后利用MATLAB对直拍法图像和纹影法图像分别编写图像处理程序,计算出喷雾整体以及气液两相的特征参数。试验结果表明:在纯柴油中掺混一定比例PODE34后,有利于燃料的破碎雾化,进而增强燃料的蒸发程度,促进混合气形成,...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２燃油雾化示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｕｅｌ?ｓｐｒａｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??
通柴油作为基本试验燃料，掺混燃料传石化工程有限公司提供。ＰＯＤＥｎ具有较任意比互溶，降低柴油机的碳烟排放，并且以甲醇和甲醛为原料合成，提升了煤的清闪点低安全性不好［７６］，当ｎ＞５时，熔点太Ｅ３、ＰＯＤＥ４、ＰＯＤＥ５为合适的替代燃料。ＰＯＤＰＯＤＥ３和８．４８％的ＰＯＤＥ４混合所得的醚类ＤＥ４，因此本文统一写成ＰＯＤＥｐ。本文记加２０％和５０％的ＰＯＤＥ３＿４，分别记为Ｐ２０和用混合燃料，需要考虑燃料是否能长期稳定掺混好的Ｐ２０与Ｐ５０在常温下放置５０天，２０与Ｐ５０均未发生分层和析出，说明混合
２．２．１定容燃烧弹系统??试验所需定容燃烧弹为广西大学热能与动力实验室自主研发设计，用于模??拟发动机压缩上止点时的工况，实物如图２－３所示，材料采用４５号钢，弹体长??２８０ｍｍ、宽２８０ｍｍ、高３９０ｍｍ，壁厚６５ｍｍ，内腔容积７．５Ｌ。左右端面和前端??面开有可视化石英玻璃窗，视窗直径１５０ｍｍ、厚度７０ｍｍ，形成光学通路。定??容弹后端面安装有进气孔和排气孔，进气孔与高压氮气瓶之间用气管连接，形??成进排气系统，实现充气、排气、扫气的功能，为保证定容弹在高温和高的环??境背压下不发生漏气，在定容弹顶盖以及三个视窗之间都安装有耐高温且密封??性良好的钢板垫片，使定容弹能够承受６ＭＰａ以内的静态压力而不漏气。定容??弹缸盖顶部装有喷油器、加热棒、以及温度传感器，布置在顶盖中央的喷油器??与高压共轨试验台的油管和信号线连接
【参考文献】：
期刊论文
[1]喷油参数对直喷发动机性能影响的试验研究[J]. 陈绪平,顾维东,刘斌. 小型内燃机与车辆技术. 2018(01)
[2]松油与柴油宏观喷雾特性的对比试验研究[J]. 黄豪中,史程,张新赟,朱赞,王庆新,刘庆生. 汽车工程. 2017(05)
[3]喷射压力及环境背压对松油-柴油混合燃料喷雾特性的影响[J]. 黄豪中,史程,张鹏,王庆新,刘庆生,班智博. 农业工程学报. 2016(17)
[4]甲醇-调合生物柴油燃烧及排放微粒粒径分布特性试验[J]. 杜家益,李俊,张登攀,赵小明,吴培振,袁银男. 农业工程学报. 2016(12)
[5]正丁醇/柴油喷雾特性及缸内混合气形成过程数值模拟[J]. 刘帅,王忠,李志越,赵洋,瞿磊. 农业工程学报. 2016(S1)
[6]喷油压力对高压共轨柴油机燃烧影响的可视化研究[J]. 姚春德,胡江涛,银增辉,耿培林. 农业机械学报. 2016(01)
[7]棕榈油生物柴油掺混燃料宏观与微观喷雾特性[J]. 郭恒杰,李雁飞,李莉,马骁,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2015(05)
[8]柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料的柴油机性能与排放试验[J]. 杨皓,李兴虎,牟鸣飞,李雪浩. 汽车安全与节能学报. 2015(03)
[9]喷孔直径对柴油射流雾化影响的实验研究[J]. 徐阳杰,李国岫,虞育松,高思超,王凌. 工程热物理学报. 2015(04)
[10]用PODE3-4煤基燃料改善汽油/柴油宽馏分燃料的燃烧与排放特性[J]. 刘浩业,王志,王建昕. 内燃机工程. 2016(06)
硕士论文
[1]生物质燃油燃烧火焰特性试验研究[D]. 王承志.昆明理工大学 2016
[2]柴油喷雾及油气混合特性试验研究[D]. 薛继业.北京理工大学 2016
[3]掺水乳化柴油喷雾燃烧特性的定容弹可视化研究[D]. 陈雄.华中科技大学 2015
[4]利用PODE改善压燃式发动机燃烧排放性能的试验研究[D]. 耿超然.上海交通大学 2015
[5]PODE的物性及其在单缸柴油机上的应用研究[D]. 肖潇.上海交通大学 2015
[6]柴油喷雾与着火特性试验研究[D]. 荣美霞.北京理工大学 2015
[7]基于定容燃烧弹的积碳GDI汽油机喷雾特性研究[D]. 刘勰.广西大学 2014
[8]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
[9]光散射法测量颗粒尺寸和浓度的实验研究[D]. 陈刚.西安电子科技大学 2007
本文编号：3574906
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２燃油雾化示意图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｕｅｌ?ｓｐｒａｙ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??
通柴油作为基本试验燃料，掺混燃料传石化工程有限公司提供。ＰＯＤＥｎ具有较任意比互溶，降低柴油机的碳烟排放，并且以甲醇和甲醛为原料合成，提升了煤的清闪点低安全性不好［７６］，当ｎ＞５时，熔点太Ｅ３、ＰＯＤＥ４、ＰＯＤＥ５为合适的替代燃料。ＰＯＤＰＯＤＥ３和８．４８％的ＰＯＤＥ４混合所得的醚类ＤＥ４，因此本文统一写成ＰＯＤＥｐ。本文记加２０％和５０％的ＰＯＤＥ３＿４，分别记为Ｐ２０和用混合燃料，需要考虑燃料是否能长期稳定掺混好的Ｐ２０与Ｐ５０在常温下放置５０天，２０与Ｐ５０均未发生分层和析出，说明混合
２．２．１定容燃烧弹系统??试验所需定容燃烧弹为广西大学热能与动力实验室自主研发设计，用于模??拟发动机压缩上止点时的工况，实物如图２－３所示，材料采用４５号钢，弹体长??２８０ｍｍ、宽２８０ｍｍ、高３９０ｍｍ，壁厚６５ｍｍ，内腔容积７．５Ｌ。左右端面和前端??面开有可视化石英玻璃窗，视窗直径１５０ｍｍ、厚度７０ｍｍ，形成光学通路。定??容弹后端面安装有进气孔和排气孔，进气孔与高压氮气瓶之间用气管连接，形??成进排气系统，实现充气、排气、扫气的功能，为保证定容弹在高温和高的环??境背压下不发生漏气，在定容弹顶盖以及三个视窗之间都安装有耐高温且密封??性良好的钢板垫片，使定容弹能够承受６ＭＰａ以内的静态压力而不漏气。定容??弹缸盖顶部装有喷油器、加热棒、以及温度传感器，布置在顶盖中央的喷油器??与高压共轨试验台的油管和信号线连接
【参考文献】：
期刊论文
[1]喷油参数对直喷发动机性能影响的试验研究[J]. 陈绪平,顾维东,刘斌. 小型内燃机与车辆技术. 2018(01)
[2]松油与柴油宏观喷雾特性的对比试验研究[J]. 黄豪中,史程,张新赟,朱赞,王庆新,刘庆生. 汽车工程. 2017(05)
[3]喷射压力及环境背压对松油-柴油混合燃料喷雾特性的影响[J]. 黄豪中,史程,张鹏,王庆新,刘庆生,班智博. 农业工程学报. 2016(17)
[4]甲醇-调合生物柴油燃烧及排放微粒粒径分布特性试验[J]. 杜家益,李俊,张登攀,赵小明,吴培振,袁银男. 农业工程学报. 2016(12)
[5]正丁醇/柴油喷雾特性及缸内混合气形成过程数值模拟[J]. 刘帅,王忠,李志越,赵洋,瞿磊. 农业工程学报. 2016(S1)
[6]喷油压力对高压共轨柴油机燃烧影响的可视化研究[J]. 姚春德,胡江涛,银增辉,耿培林. 农业机械学报. 2016(01)
[7]棕榈油生物柴油掺混燃料宏观与微观喷雾特性[J]. 郭恒杰,李雁飞,李莉,马骁,徐宏明,王建昕. 内燃机学报. 2015(05)
[8]柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料的柴油机性能与排放试验[J]. 杨皓,李兴虎,牟鸣飞,李雪浩. 汽车安全与节能学报. 2015(03)
[9]喷孔直径对柴油射流雾化影响的实验研究[J]. 徐阳杰,李国岫,虞育松,高思超,王凌. 工程热物理学报. 2015(04)
[10]用PODE3-4煤基燃料改善汽油/柴油宽馏分燃料的燃烧与排放特性[J]. 刘浩业,王志,王建昕. 内燃机工程. 2016(06)
硕士论文
[1]生物质燃油燃烧火焰特性试验研究[D]. 王承志.昆明理工大学 2016
[2]柴油喷雾及油气混合特性试验研究[D]. 薛继业.北京理工大学 2016
[3]掺水乳化柴油喷雾燃烧特性的定容弹可视化研究[D]. 陈雄.华中科技大学 2015
[4]利用PODE改善压燃式发动机燃烧排放性能的试验研究[D]. 耿超然.上海交通大学 2015
[5]PODE的物性及其在单缸柴油机上的应用研究[D]. 肖潇.上海交通大学 2015
[6]柴油喷雾与着火特性试验研究[D]. 荣美霞.北京理工大学 2015
[7]基于定容燃烧弹的积碳GDI汽油机喷雾特性研究[D]. 刘勰.广西大学 2014
[8]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
[9]光散射法测量颗粒尺寸和浓度的实验研究[D]. 陈刚.西安电子科技大学 2007
本文编号：3574906
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