柴油/正戊醇混合燃料气液相喷雾特性试验研究
发布时间:2022-01-16 12:11
随着石油资源的短缺和国家排放法规的要求,寻找一种可代替柴油的生物质含氧燃料是解决该问题的主要途径。相比甲醇、乙醇和丁醇等其它醇类燃料,正戊醇具有较高的能量密度、较高的汽化潜热、与柴油互溶性好和便于储存和运输等优点,被誉为是21世纪最具发展潜力的柴油可替代性燃料。由于燃油的喷雾特性、蒸发特性以及燃油从喷嘴喷出后与空气的混合过程对柴油机燃烧和排放有着重要的影响,故有必要对柴油/正戊醇混合燃料的气液相喷雾特性进行研究,为今后正戊醇作为柴油机代用燃料的可行性提供依据。本文采用高压可视化定容弹试验台,利用纹影法和高速摄影直拍法对纯柴油分别掺混0%(PO)、20%(P20)和50%(P50)比例的正戊醇在不同喷油压力(80、120、160MPa)、不同喷孔直径(0.12、0.16、0.20mm)和不同环境温度(573、623、673K)下的气液相喷雾特性进行了研究。结果表明:随着柴油掺混正戊醇的比例增大,三种燃料的气相锥角、投影面积和边界气体卷吸量都增大,液相锥角、贯穿距、投影面积和边界气体卷吸量都减小。P0与P50的气相贯穿距在0.8ms之前基本重合,在0.8ms之后则随着混合燃料掺混比的增大而...
【文章来源】:广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
010-2017汽车产量销量及增速Fig.1-2Automobileproductionandsalesvolumegrowthfrom2010to2017
2010年?201t年?2012年?2013年?2014年?2015年?2016玍?2017年??_??气车镜屋(万稱)-〇?增速(%?)??图1-1?2010-2017汽车产量销量及增速??Fig.?i-2?Automobile?production?and?sales?volume?growth?from?2010?to?2017???:溥畤锬枣铉教興分*??M??B??m?tt??邊_,麵'?久??【■PC??图1-2?1995年、2005年和2015年探明石油储量分布[2]??Fig.?1-2?Reserve?distribution?of?the?proven?oil?in?1995,?2005,?2015[2]??在实际柴油机工作中,缸内燃烧过程对其各项性能非常重要。广安博之将柴油机的??热力循环图概括为图1-3所示[12]。经过压缩的空气进入进气道,燃油则经过加压系统加??压后进入喷射系统,燃油与空气进行混合后进入燃烧室。如果在滞燃期内喷入的燃料在??着火前己蒸发并与空气混合,那么这种燃烧方式称为预混燃烧,这部分混合气的燃烧量??决定了燃烧过程中燃烧室内的最高压力、最高放热率、最高压力升高率和燃烧噪声;如??果燃料在着火后喷入燃烧室,处于一边与空气混合、一边燃烧的情况,即燃烧速率取决??于燃油空气的混合速率
喷射压力所具有的势能转化为喷雾的动能,喷雾与周围环境气体相互作用,会形成形状??各异、大小不一的离散团块n6],这个过程称为液体或者燃油的破碎和雾化。ReitzP]等将??圆柱形喷油嘴的射流破碎分为以下四种类型,如图1-4所示。??Ravleigh?I?类?!1?类??n?S:分矣?f生分气风生分裂?雾化??射1!?a丨I?I??S??|?/?不完全喷雾i11完全喷雾??层衮疏,_过渡(湍流流动??^?___________?‘??射流速度??图1-4燃油射流的破碎形式的划分??Fig.?1-4?Division?of?the?broken?form?of?fuel?jet??(1)
【参考文献】:
期刊论文
[1]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)
[2]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)
[3]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)
[4]醇类-生物柴油混合燃料喷雾特性的试验[J]. 杨康康,李昕昕,李俊鸽,王井山,王锡斌. 内燃机学报. 2016(03)
[5]喷嘴结构对喷雾特性的影响[J]. 姚春德,耿培林,银增辉,胡江涛,杨子明,陈大陆. 内燃机学报. 2016(01)
[6]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)
[7]柴油机燃用新型戊醇混合燃料的燃烧和排放特性[J]. 李莉,王建昕,王志,肖建华. 内燃机学报. 2015(02)
[8]正丁醇-柴油低温燃烧碳烟前驱物生成机理[J]. 黄豪中,杨如枝,赵瑞青,王辉,苏志兵,王雪强. 内燃机学报. 2014(03)
[9]城市汽车尾气排放污染及其防治对策分析[J]. 李伟. 科技创业家. 2014(03)
[10]柴油机喷孔内部空化效应的可视化实验研究[J]. 王忠远,孙剑,董庆兵,刘欣,杜青. 燃烧科学与技术. 2012(03)
博士论文
[1]定容弹内正戊醇/柴油/生物柴油混合燃料喷雾燃烧及联合反应机理研究[D]. 马寅杰.华中科技大学 2017
[2]低碳交通背景下中国新能源汽车的市场扩散研究[D]. 严筱.中国地质大学 2016
[3]基于生物柴油和戊醇的燃料设计及其燃烧和排放特性研究[D]. 李莉.清华大学 2016
[4]生物柴油喷雾、燃烧和碳烟生成特性及其对柴油机微粒排放影响的研究[D]. 王显刚.西安交通大学 2011
[5]复合激光诱导荧光定量标定技术及其对柴油喷雾特性研究的应用[D]. 孙田.天津大学 2008
硕士论文
[1]柴油/PODE3-4混合燃料宏观与微观喷雾特性的试验研究[D]. 史程.广西大学 2017
[2]柴油机近场喷雾特性的可视化试验研究[D]. 孙伟.江苏大学 2017
[3]单孔射流附壁流场特性的高速纹影研究[D]. 谢凯.浙江理工大学 2015
[4]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
本文编号:3592634
【文章来源】:广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】:79 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
010-2017汽车产量销量及增速Fig.1-2Automobileproductionandsalesvolumegrowthfrom2010to2017
2010年?201t年?2012年?2013年?2014年?2015年?2016玍?2017年??_??气车镜屋(万稱)-〇?增速(%?)??图1-1?2010-2017汽车产量销量及增速??Fig.?i-2?Automobile?production?and?sales?volume?growth?from?2010?to?2017???:溥畤锬枣铉教興分*??M??B??m?tt??邊_,麵'?久??【■PC??图1-2?1995年、2005年和2015年探明石油储量分布[2]??Fig.?1-2?Reserve?distribution?of?the?proven?oil?in?1995,?2005,?2015[2]??在实际柴油机工作中,缸内燃烧过程对其各项性能非常重要。广安博之将柴油机的??热力循环图概括为图1-3所示[12]。经过压缩的空气进入进气道,燃油则经过加压系统加??压后进入喷射系统,燃油与空气进行混合后进入燃烧室。如果在滞燃期内喷入的燃料在??着火前己蒸发并与空气混合,那么这种燃烧方式称为预混燃烧,这部分混合气的燃烧量??决定了燃烧过程中燃烧室内的最高压力、最高放热率、最高压力升高率和燃烧噪声;如??果燃料在着火后喷入燃烧室,处于一边与空气混合、一边燃烧的情况,即燃烧速率取决??于燃油空气的混合速率
喷射压力所具有的势能转化为喷雾的动能,喷雾与周围环境气体相互作用,会形成形状??各异、大小不一的离散团块n6],这个过程称为液体或者燃油的破碎和雾化。ReitzP]等将??圆柱形喷油嘴的射流破碎分为以下四种类型,如图1-4所示。??Ravleigh?I?类?!1?类??n?S:分矣?f生分气风生分裂?雾化??射1!?a丨I?I??S??|?/?不完全喷雾i11完全喷雾??层衮疏,_过渡(湍流流动??^?___________?‘??射流速度??图1-4燃油射流的破碎形式的划分??Fig.?1-4?Division?of?the?broken?form?of?fuel?jet??(1)
【参考文献】:
期刊论文
[1]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)
[2]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)
[3]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)
[4]醇类-生物柴油混合燃料喷雾特性的试验[J]. 杨康康,李昕昕,李俊鸽,王井山,王锡斌. 内燃机学报. 2016(03)
[5]喷嘴结构对喷雾特性的影响[J]. 姚春德,耿培林,银增辉,胡江涛,杨子明,陈大陆. 内燃机学报. 2016(01)
[6]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)
[7]柴油机燃用新型戊醇混合燃料的燃烧和排放特性[J]. 李莉,王建昕,王志,肖建华. 内燃机学报. 2015(02)
[8]正丁醇-柴油低温燃烧碳烟前驱物生成机理[J]. 黄豪中,杨如枝,赵瑞青,王辉,苏志兵,王雪强. 内燃机学报. 2014(03)
[9]城市汽车尾气排放污染及其防治对策分析[J]. 李伟. 科技创业家. 2014(03)
[10]柴油机喷孔内部空化效应的可视化实验研究[J]. 王忠远,孙剑,董庆兵,刘欣,杜青. 燃烧科学与技术. 2012(03)
博士论文
[1]定容弹内正戊醇/柴油/生物柴油混合燃料喷雾燃烧及联合反应机理研究[D]. 马寅杰.华中科技大学 2017
[2]低碳交通背景下中国新能源汽车的市场扩散研究[D]. 严筱.中国地质大学 2016
[3]基于生物柴油和戊醇的燃料设计及其燃烧和排放特性研究[D]. 李莉.清华大学 2016
[4]生物柴油喷雾、燃烧和碳烟生成特性及其对柴油机微粒排放影响的研究[D]. 王显刚.西安交通大学 2011
[5]复合激光诱导荧光定量标定技术及其对柴油喷雾特性研究的应用[D]. 孙田.天津大学 2008
硕士论文
[1]柴油/PODE3-4混合燃料宏观与微观喷雾特性的试验研究[D]. 史程.广西大学 2017
[2]柴油机近场喷雾特性的可视化试验研究[D]. 孙伟.江苏大学 2017
[3]单孔射流附壁流场特性的高速纹影研究[D]. 谢凯.浙江理工大学 2015
[4]柴油机混合燃料喷雾特性研究[D]. 安彦召.广西大学 2012
本文编号:3592634
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3592634.html
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