铝粉/丁醇/柴油混合燃料喷雾特性和油滴燃烧机理研究

发布时间：2021-07-04 10:22

　　汽车的主要动力能源是燃油,众多研究者都在寻找燃油替代能源和探寻提高燃料能量密度以及改善燃料着火性能的方法,并取得了一定的成就,这些都是提高汽车经济性、动力性以及降低排放的有效方法。除了这些,影响汽车经济性、动力性和排放性的另外重要因素是发动机气缸中燃料的混合以及燃烧过程的优劣,然而燃油的雾化质量是影响发动机气缸内燃料的混合和燃烧过程的关键因素。目前丁醇作为替代燃料以其优良特性越来越受到重视。汽、柴油和丁醇等燃料均属于碳氢燃料,然而碳氢燃料的着火延迟期较长。着火延迟期是表征燃料燃烧特性的重要参数,直接关系到燃料的着火可靠性和燃烧稳定性。添加着火促进剂被认为是改善碳氢燃料着火性能较为有效的方法,其中铝粉作为着火促进剂以其独特的性能正逐渐受到广泛关注。本论文对丁醇/柴油混合燃料的宏观和微观喷雾特性、纳米和微米铝粉/丁醇混合燃料单油滴燃烧特性进行了实验研究。结果表明:（1）在同种丁醇掺混比下随着喷射压力的增大燃料喷雾锥角逐渐增大;在同一喷射压力下随着丁醇掺混比的增大燃料喷雾锥角逐渐增大。（2）在同一喷射压力下,随着向柴油中添加丁醇比例的增大,雾化油滴的索特平均直径SMD逐渐减小,发散边界逐渐减... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

喷射系统实物图

图像处理技术对图片进行处理，再进行喷雾锥角的测量。本实验ATLAB 和 Photoshop 软件进行处理以及测量喷雾油束锥角。具体2.3 所示。为自然光线良好时以黑色为背景拍摄的图片。图 2.4（b）为经过、滤波处理、图像二值化等方法处理后的图片，这样可对油束边雾锥角的测量提供可靠的目标对象。将经 MATLAB 软件处理op 软件，利用软件中的标尺工具即可测量出喷雾锥角图 2.5 即图片。图 2.3 图像处理与锥角测量过程

本实验采用闪光摄影法对喷雾油束的宏观喷雾形态进行拍摄，利用数字图像处理技术对燃油喷雾锥角测量的结果如表 2.1 所示。为便于研究喷射压力和丁醇掺混比例对喷雾锥角的影响，将测量结果分别用图 2.6 和图 2.7 进行表示。表 2.1 不同工况下的喷雾锥角BUD0 BUD10 BUD20 BUD25 BUD30 BUD10020MPa 18.3 18.9 19.7 20.1 20.3 21.224MPa 19.2 19.7 20.4 20.8 21.1 22.128MPa 19.9 20.2 20.9 21.2 21.5 22.7由图 2.6 可知不同种燃料的喷雾锥角随喷射压力的变化趋势大致相似，在同种丁醇掺混比下随着喷射压力的增大燃料喷雾锥角逐渐增大；这是因为喷射压力的增加，喷射速度增大，气液之间的相对速度增大，气液之间的作用力增大，致使油滴更容易碎裂，燃料雾化质量提高。因此提高喷射压力可改善燃料的雾化效果。由图还可看出，随着丁醇掺混比例的增大，曲线上移，喷雾锥角增大，燃料雾化质量变好。

【参考文献】：
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本文编号：3264612