柴油生物醇类混合燃料喷雾混合气形成过程研究

发布时间：2020-10-15 21:28

　　 柴油生物醇类混合燃料作为柴油的替代燃料使用,可大幅度降低柴油机的碳烟排放,且生物醇类燃料来源广泛,价格低廉,因此在实际应用方面具有十分广阔的前景。本文使用了柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料,对其配制,理化特性和喷雾混合气形成过程进行深入研究,以揭示其消烟机理,促进柴油生物醇类混合燃料的推广使用。本文使用含水量20%的含水乙醇和正丁醇作为添加燃料,按照体积百分比与柴油进行混合,配制了多种柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料。其中柴油含水乙醇乳化燃料在配制时使用了乳化剂和助乳化剂,以提高乳化燃料的稳定性。理化特性是不同燃料之间呈现出喷雾特性差异的原因所在,本文对各混合燃料的密度、表面张力、运动粘度等进行了测量,对其含氧量、十六烷值、低热值等进行了计算。最后,依托定容燃烧弹实验系统,使用阴影法和米氏散射的光学诊断方法,对柴油生物醇类混合燃料的喷雾混合气形成过程进行了研究,使用图像处理的方法,得到喷雾的贯穿距和锥角。再结合喷雾模型的计算结果,对各燃料喷雾特性的差异进行分析讨论。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

图 1 传统柴油机排放物生成过程[4]Fig1-1 Emission formation in conventional diesel combustion 柴油生物醇类混合燃料目前，适合添加到柴油中的醇类燃料主要包括甲醇，乙醇和正丁醇等，类都可以从生物质原料中提取获得，因此来源非常广泛，属于可再生能规模应用上具有广阔潜力。由于醇类燃料易获得，成本低，氧含量高，混合后，无需对柴油机进行大的改动即可使用，燃烧后可有效降低碳烟，因此柴油生物醇类混合燃料一直是各国学者们研究的热点。本文选择中的乙醇和正丁醇作为添加燃料与柴油进行混合，对其理化特性和喷雾成过程进行分析，以进一步揭示其消烟机理，促进柴油生物醇类混合燃使用。.1 柴油含水乙醇乳化燃料

图 1-3 生物乙醇精制时能量收支[14]Fig.1-6 Net energy balance of ethanol[14]图 1-7 生物乙醇的纯度与蒸馏脱水工程能耗[14]Fig.1-7 Energy required for ethanol distillation[14]性及成本。使用助溶剂直接混合乙醇与柴油，当有一的问题仍然有待解决。水与石油系燃料通常无法直接

图 1-7 生物乙醇的纯度与蒸馏脱水工程能耗[14]Fig.1-7 Energy required for ethanol distillation[14]性及成本。使用助溶剂直接混合乙醇与柴油，当有一的问题仍然有待解决。水与石油系燃料通常无法直接适当的乳化剂可以实现水与油的乳化混合，并在较长提高柴油和含水乙醇混合的稳定性，通常加入表面活，加入助溶剂帮助形成稳定的混合物。Kumar 等人[19剂，配制了 D80/E13/EA07，D70/E17/EA13 和 D60/E果显示：D80/E13/EA07 并未发生分层现象，而相应的-5-
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本文编号：2842268