航空煤油喷雾特性可视化实验研究

发布时间：2020-07-29 08:30

【摘要】：随着低空领域逐渐开放,通用航空领域得到了飞速发展,与此同时排放法规日趋严格。作为往复式航空发动机燃料,现有的航空汽油不再适用于现今的排放要求。同样在军用领域,出于安全和管理便捷的考虑,迫切希望军用燃料能够单一化。因此需要寻找一种燃油能够在提高发动机性能前提下,尽可能的降低有害气体的排放。航空煤油的理化特性介于汽油和柴油,比汽油稳定和安全,黏度和密度等都比柴油要小,有利于燃油液滴雾化。发动机燃油喷雾雾化情况好坏直接影响着燃烧效果。因此了解其喷雾机理及喷雾特性对提高燃油经济性和改善排放具有非常重要的意义。为了探究不同燃料的喷雾特性差异,发掘航空煤油在柴油机上运用的可行性,开发新型燃料以及提高发动机的燃油经济性,本文对航空煤油和柴油的喷雾特性开展可视化实验研究。对比分析两种燃料在喷雾破碎、蒸发和混合气形成方面的差异,为以航空煤油做为燃料的往复式压燃发动机的开发提供基础理论依据。本文首先利用现有的喷雾燃烧可视化实验平台,采用直接高速摄影和纹影高速摄影法,对两种燃油在非蒸发环境条件和蒸发条件下,不同的喷射条件下进行喷雾特性可视化试验。然后利用自编的MATLAB程序对结果数据进行处理,计算出贯穿距离、锥角、投影面积、体积等宏观特性参数。实验结果表明:在非蒸发态时,两种燃油的变化趋势相同,并且差别不大,两者的理化特性的差异并没有体现出来。提高背景压力时,虽然喷雾形态会变得粗短,但是因为气体量的增加,从而能够促进油气混合。增加喷油压力时,液滴蒸发速率会加快,喷雾贯穿距离会变大,在优化燃烧室时需要将其考虑在内。背景温度增加能够加快燃油雾化蒸发,促进了油气混合。并且在高温时,柴油和航空煤油柴油和航空煤油理化特性的差异非常明显的显现出来,此时航空煤油蒸发雾化效果要明显优于柴油。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V312

【参考文献】

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本文编号：2773702