基于定容燃烧弹的正丁醇—柴油混合燃料喷雾特性研究

发布时间：2017-04-09 21:14

  本文关键词：基于定容燃烧弹的正丁醇—柴油混合燃料喷雾特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：二代生物燃料正丁醇多是以汽油的生物替代燃料和柴油的掺混生物燃料应用于发动机。相比于甲醇和乙醇,正丁醇具有不溶于水、与汽柴油任意比例互溶,热值高,十六烷值高和挥发性低的优势,这些优势使其在实现柴油机高效清洁燃烧方面具有很大潜能；并且由于正丁醇增加了燃料氧和原料可再生,对于降低柴油机排放和缓解全球能源危机具有重大的意义。同时由于喷雾特性对柴油机的燃烧和排放性能有着很直接的影响,因此,研究正丁醇-柴油混合燃料的喷雾特性有着重要的意义。首先,本试验搭建了包括定容燃烧弹弹体、共轨喷油器试验台、光路系统、电控系统、高压氮气系统和高速摄影系统等子系统的试验台。编写了图片处理程序用以读取喷雾图片并进行分析,通过分割图像,提取轮廓边缘等操作后,可以分析得出混合燃料的喷雾锥角和喷雾贯穿距离等喷雾特性参数。然后,本文针对正丁醇-柴油、正丁醇-柴油-汽油、柴油-汽油和柴油这4种燃料,在常温高压定容燃烧弹内(20℃,2MPa),研究了它们在不同喷油压力(100MPa、130MPa、160MPa)条件下的喷雾过程。通过图像后处理分析发现：随着时间的推移,喷雾锥角和贯穿距离在喷雾初期急速增长,然后增长趋势减弱,最后大小逐渐趋于稳定；喷油压力对喷雾锥角的影响在4。5。左右；喷油压力越大,喷雾锥角和贯穿距离也就越大；在同一喷油压力下,四种混合燃料的喷雾锥角由大到小依次为：柴油-汽油正丁醇-柴油-汽油正丁醇-柴油柴油,而喷雾贯穿距离由大到小则依次是柴油正丁醇-柴油正丁醇-柴油-汽油柴油-汽油；添加了正丁醇的正丁醇-柴油和正丁醇-柴油-汽油这两种混合燃料的喷雾贯穿距离受喷油压力的影响相对于柴油和柴油-汽油的要小。
【关键词】：柴油 正丁醇 汽油 定容燃烧弹 喷雾特性
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ517.46
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 柴油机的发展及现状11-16
• 1.2.1 柴油机的发展史11-12
• 1.2.2 我国柴油机未来的发展趋势12-14
• 1.2.3 我国车用柴油机技术面临的问题14-16
• 1.3 正丁醇-柴油混合燃料的性质与研究现状16-18
• 1.3.1 正丁醇的性质16-17
• 1.3.2 正丁醇-柴油混合燃料的国内外研究进展17-18
• 1.4 柴油机燃料喷雾特性研究的意义18-19
• 1.5 本课题研究的内容与意义19-21
• 第二章 实验台架的搭建21-28
• 2.1 定容燃烧弹21-22
• 2.2 高速摄像系统22
• 2.3 共轨喷油器试验台22-25
• 2.4 实验台架25-27
• 2.4.1 实验设备25-26
• 2.4.2 实验台架的搭建26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 喷雾图像处理28-32
• 3.1 MATLAB软件28
• 3.2 图像的处理28-31
• 3.2.1 读取、保存以及显示图像28-29
• 3.2.2 背景图像的去除29
• 3.2.3 喷雾图像边缘检测29-30
• 3.2.4 喷雾特性参数的定义和计算30-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第四章 混合燃料喷雾特性的实验研究32-48
• 4.1 燃料属性32-33
• 4.2 混合燃料喷雾发展过程33-38
• 4.3 喷雾锥角的变化38-42
• 4.3.1 不同混合燃料相同喷油压力下喷雾锥角的变化38-40
• 4.3.2 相同燃料三种喷油压力下喷雾锥角的变化40-42
• 4.4 贯穿距离的变化42-46
• 4.4.1 不同混合燃料相同喷油压力下贯穿距离的变化42-44
• 4.4.2 相同燃料三种喷油压力下贯穿距离的变化44-46
• 4.5 本章小结46-48
• 第五章 全文总结及工作展望48-50
• 5.1 全文总结48-49
• 5.2 工作展望49-50
• 参考文献50-54
• 致谢54-56
• 攻读硕士学位期间发表论文情况56

【参考文献】

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1 安彦召;柴油机混合燃料喷雾特性研究[D];广西大学;2012年

  本文关键词：基于定容燃烧弹的正丁醇—柴油混合燃料喷雾特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：296135