生物柴油和乙醇混合燃料液滴的微爆与着火特性研究

发布时间：2020-05-05 11:28

【摘要】：化石燃料的不可再生性以及人类的过度开发,使得它未来的可用性变得越来越低,人类对其的无节制地大量应用,也对自然环境造成了巨大的破坏,因此,寻找新型的代替能源解决以上问题也就迫在眉睫。作为提炼自动植物油的再生燃料,生物柴油引起了人们的广泛重视,而且它的高含氧量可减小燃烧过程产生的碳烟等污染物排放。所以,研究这一新型燃料的燃烧特性具有重要的实用价值。在发动机中,喷雾燃烧是液体燃料应用的主要方式,液滴的蒸发速率对燃料的燃烧速度有直接影响,因此液滴燃烧是研究液体燃料的特性的一种有效的实验方法,这种研究方法在多年来一直被许多研究者所重视。研究微爆现象的机理和发生条件对液体燃料的实际应用具有重要意义。微爆现象是液体燃料在高温时出现的一种剧烈的破碎燃烧现象,它主要发生在多组分且组分间的挥发性差异比较大的液体燃料的燃烧过程中。研究发现,它的发生可以促进液体燃料在燃烧过程中与氧化剂的充分混合,从而提高燃料的燃烧效率并减少不完全燃烧产物的产生。生物柴油具有较高的沸点,通过和高挥发性的其他燃料比如乙醇混合可以达到微爆产生的先决条件。故而,本文主要采用实验的方法研究在不同因素作用下生物柴油和乙醇混合燃料液滴的微爆和燃烧特性。作者搭建了实验台,研究不同因素作用下乙醇和生物柴油混合燃料液滴的微爆特性和着火特性。对实验数据的分析表明,混合燃料中乙醇和生物柴油的配比以及环境温度对燃料的燃烧特征有明显的影响。在同一环境下,随着混合燃料中生物柴油的比例的增大,液滴的微爆延迟时间先减小后增大,微爆强度先增大后减小,在乙醇和生物柴油近乎等体积混合时达到最佳。而在环境因素方面,在环境温度低的情况下液滴并未发生膨胀和微爆现象,在高温时微爆现象发生得比较频繁且出现了明显的着火现象。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ511;TK6

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