生物质液体燃料雾化蒸发燃烧实验平台的搭建及应用

发布时间：2021-09-04 22:25

　　为了推进课堂实践教学、提高学生动手能力、深化学生环保可持续性概念,在教学实践过程中设计了生物质液体燃料雾化蒸发燃烧实验平台,本实验平台解决了生物质液体燃料雾化效果不佳、燃烧效率差、热效率低等问题,既可让教师教学研究生物质液体燃料火焰燃烧特性以及排放特性,让学生体验和学习到真实的科研方法,同时又可作为工业燃烧使用,在高等学校实验室以及工业生产中具有较高推广价值。 

【文章来源】：中国现代教育装备. 2019,(07)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

生物质液体燃料雾化蒸发燃烧实验平台系统图1.2.1燃料系统

辖?胁馐裕?峁?缤?2所示。图2小桐子生物柴油雾化颗粒平均直径分布图由图2得出，通过该系统雾化后颗粒平均直径主要集中在0.1～0.3μm之间，大约为93%，这与理论计算结果平均直径为0.206μm趋于一致，雾化质量非常高。说明该实验平台运行的可行性，可以使生物质液体燃料高效雾化，并且燃烧充分。2.2燃烧实验结果分析对不同工况下的火焰温度进行了测量，外焰的温度最高为1500K左右。采用与实际燃烧条件相同的工况，利用Fluent数值模拟计算不同工况下的火焰燃烧温度。结果如图3、图4所示，可以看出测量结果火焰锋面呈较好的锥形分布，火焰温度最高可达1500K左右，与实验测量结果达成了非常好的一致性，图5为生物柴油燃烧火焰图像。图3不同当量比时火焰温度分布计算值(K)

262019年4月总第311期ISSN1672-1438CN11-4994/T图4火焰高度为10mm处温度计算值沿径向分布图图5生物柴油燃烧火焰图像2.3联合PLIF技术综合实验效果平面激光诱导荧光技术作为一种非接触型激光诊断技术，可以避免常规测量方法对火焰流尝温度场的干扰，所得到的测量数据更加真实可靠。该技术所激发出的信号强，时空分辨率高，可获得高速瞬时二维火焰图像，目前在火焰结构的测量中应用广泛。实验平台与PLIF技术综合实验平台如图6所示。图6燃烧实验平台-PLIF综合实验台以小桐子生物柴油为燃料，控制油量恒定为0.16mL/min，通过控制雾化空气的体积流量改变当量比，预混气加热温度为200℃。利用燃烧实验平台-PLIF综合实验台所拍摄的小桐子生物柴油在不同当量比下层流预混火焰OH-PLIF平均图如图7所示。图7小桐子生物柴油层流预混火焰平均图3应用推广该实验平台一方面可以在实验室内进行火焰燃烧特性以及排放特性的研究，另一方面也可以应用于工业上的生物质液体燃料的燃烧装置。并对新型环保的可再生能源的使用进行了推广。总体造价低，节约的能耗以及产出的能量较高。工业生物质液体燃料燃烧系统以及雾化燃烧器如图8所示。因此，本作品值得市场推广、应用。图8工业生物质液体燃料燃烧系统示意图4应用特点(1)加工组装成本低，维护方便。市场上的实验仪器设备专用性强，社会需求量小，价格昂贵，大多无法从市场直接购买到，即使能购买到，在使用和功能上也远远满足不了教学实验的需求。本研制项目不但解决了实验教学问题，也节约了大量资金。系统整体零部件均为市场通用部件，无特殊精密仪器与特殊加工要求，可实体搭建，总体费用比较低。(2

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3384117