生物燃料ABE预混层流火焰传播特性研究

发布时间：2023-03-26 21:41

　　随着社会对能源需求的大幅增长,使得寻找具有使用价值而且可用的替代燃料已经十分急迫。ABE燃料作为生物丁醇的上游产物是一种是可再生资源,这种燃料可以有效的降低汽柴油的碳排放。与丁醇相比,生产ABE可以简化发酵工艺,从而提高产率、降低成本。在当今社会,汽油作为一种使用十分广泛的化石燃料,尚不存在能被其他燃料替代的可能。因此,通过汽油掺混ABE燃料燃烧是一种对于当下来说切实可行的方法,并已被证明有助于提高发动机热效率。因此,有必要对ABE燃料以及汽油掺混ABE燃料的火焰传播特性和规律进行研究。本文在定容球形燃烧弹上利用纹影法对ABE混合燃料、ABE的构成组分、以及汽油掺混ABE的预混层流球形火焰的传播特性进行了研究,通过改变当量比以及ABE三种燃料的组分比例,借助高速相机和纹影系统获取火焰传播过程的纹影图片,随后利用Matlab的图像处理技术进行了火焰边界处理以及提取球形火焰半径,分析对比了几种火焰的火焰传播速率,层流燃烧速率,Markstein长度等表征燃烧特性的重要参数。随后利用CHEMKIN软件对层流火焰燃烧从燃烧化学反应动力学角度进行了影响ABE燃料层流火焰燃烧的因素的深入分析以及探...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要工作内容
第2章 测试装置及数据处理
    2.1 试验装置
        2.1.1 燃烧弹弹体
        2.1.2 配气系统
        2.1.3 高速纹影摄像系统
    2.2 试验步骤
        2.2.1 当量比及混合物的配置
        2.2.2 试验过程
    2.3 试验结果处理与误差分析
        2.3.1 图片选取
        2.3.2 数据处理
        2.3.3 试验误差
    2.4 本章小结
第3章 ABE单组分以及三组分层流预混火焰试验研究
    3.1 火焰发展过程
    3.2 层流火焰传播速率
    3.3 无拉伸火焰传播速率和无拉伸层流燃烧速率
    3.4 马克斯坦长度
    3.5 本章小结
第4章 汽油掺混ABE层流预混火焰试验研究
    4.1 层流火焰传播速率
    4.2 无拉伸火焰传播速率和层流燃烧速率
    4.3 马克斯坦长度
    4.4 本章小结
第5章 ABE层流预混火焰的模拟研究
    5.1 火焰速度计算模块理论基础
        5.1.1 一维火焰模型
        5.1.2 化学反应机理
    5.2 化学动力学仿真结果分析
        5.2.1 层流燃烧速度分析
        5.2.2 敏感性分析
        5.2.3 火焰结构
        5.2.4 反应路径分析
    5.3 本章小结
总结与展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
致谢



本文编号：3771790