基于双卷流燃烧系统的生物柴油喷雾燃烧特性研究

发布时间：2020-06-03 17:39

【摘要】：随着石油资源的不断枯竭和排放法规的日益严格，人们迫切需要寻找一种可再生的替代燃料，在保证柴油机动力性的基础上尽量的减少有害气体的排放，生物柴油便是一种重要的替代燃料。生物柴油由于黏度较大，燃油喷射过程中，液滴不易破碎，影响其在燃烧室内的分布，而双卷流燃烧系统则能通过特殊结构对上述问题加以改善。因此，生物柴油与双卷流燃烧系统结合具有很好的发展前景。 本文首先围绕着生物柴油的雾化和破碎机理展开，研究生物柴油的喷雾特性，分析了国内外研究现状，同时对双卷流燃烧系统进行了深入的学习，掌握双卷流燃烧系统的工作特点及应用条件。 其次，在总结前人理论研究的基础上，利用纹影方法和高速摄影技术，在可加热的定容燃烧弹中分别进行了生物柴油蒸发态与非蒸发态喷雾的可视化研究，分析不同试验条件对生物柴油雾注宏观特性的影响。 再次，本文利用AVL FIRE，在实验结果的基础上，建立了三种燃烧室计算模型，研究生物柴油在三种燃烧室内的燃烧状况，并着重分析了双卷流燃烧室内生物柴油的燃烧特点和排放特性。同时对不同工况下双卷流燃烧室内外室的油量进行了分析，研究内室油量对发动机性能的影响，并最终对双卷流燃烧系统进行了性能优化。
【图文】：

如图 1.1 所示，燃油从喷孔喷射出来后发生一次滴与环境气体之间相互作用发生二次雾化形成小液滴能量交换后形成燃油蒸汽，与环境气体混合后形成可点时开始着火、燃烧，最后变成废气排放到大气中。响内燃机燃烧的重要因素[4]。由于高速射流雾化涉及射流雾化进行大量研究，但迄今为止仍然无法对雾化各种雾化机理假说主要有空气动力干扰说、湍流扰动、压力振荡说。但近些年，随着各种先进测量手段的断加深。

人提出了增广的气动力干扰机理，并认为，高速射流液面不稳定波迅速而有选择性的增长是雾化的基本动增的顺序，射流的分裂雾化可分为 4 种方式，即 Ray阶风致分裂和雾化，如图 1.3。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2695166