本文關(guān)鍵詞：不同摻混比下丁醇摻氫混合燃料稀燃特性的研究

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【摘要】：隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展和人民生活水平的提高,我國(guó)汽車(chē)保有量也不斷增加,因此對(duì)汽車(chē)燃料的需求就越來(lái)越大,從而導(dǎo)致了汽車(chē)能源的緊張和城市環(huán)境問(wèn)題惡化等問(wèn)題。為緩解這些問(wèn)題,一方面需要尋找新的可替代燃料來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性和排放特性,另一方面需要不斷的改善發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)。本文為了尋求具有燃燒特性的燃料,研究分析了丁醇和氫氣作為可替代燃料的特點(diǎn),并綜合兩種燃料的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行了丁醇摻氫混合燃料稀燃特性的分析研究。首先,確定了丁醇摻氫燃料稀燃實(shí)驗(yàn)的邊界條件,闡述了丁醇摻氫燃料燃燒的試驗(yàn)方法。根據(jù)定容燃燒彈的三維簡(jiǎn)化模型,用CATIA建立了定容燃燒彈彈體的三維幾何模型,再通過(guò)AVL Fire軟件劃分了定容燃燒彈的模擬計(jì)算網(wǎng)絡(luò)。對(duì)比了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù),驗(yàn)證了AVL Fire軟件模擬結(jié)果是正確的。然后,選取了初始?jí)毫?.8MPa和1.2Mpa,初始溫度180℃和210℃,過(guò)量空氣系數(shù)為1.0、1.4、1.8、2.2,丁醇摻氫的比例為5%、10%、15%、20%作為研究的邊界條件,并在相同初始條件下對(duì)比了純丁醇、汽油和丁醇摻氫5%、10%、15%、20%六種燃料的燃燒特性。研究結(jié)果表明:隨著摻氫比例的增加燃燒壓力增加,燃燒時(shí)間變短;隨著丁醇/氫燃料過(guò)量空氣系數(shù)的增加,燃燒變慢,燃燒壓力和放熱量減少;初始?jí)毫?duì)燃燒溫度影響不大;初始溫度對(duì)丁醇/氫稀燃特性影響很小;分析數(shù)據(jù)可知,丁醇最佳的摻氫比例為5%~15%之間,丁醇/氫燃料的過(guò)量空氣系數(shù)控制在1.8以下時(shí)稀薄燃燒的效果最佳。最后,通過(guò)AVL Fire軟件模擬了真實(shí)汽油機(jī)工況下,丁醇/氫燃料稀燃的特性。利用軟件的三維輸出功能,對(duì)比分析了不同摻氫比例和不同濃度下的丁醇/氫燃料燃燒過(guò)程的切片云圖。結(jié)果表明:在同一時(shí)刻時(shí),摻氫比例越大火焰的輪廓越大,溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的變化也越明顯;當(dāng)丁醇/氫的混合氣濃度變化時(shí),火焰的傳播速度也發(fā)生變化,當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)為2.2時(shí),火焰?zhèn)鞑サ乃俣葮O為緩慢。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK16

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本文編號(hào)：1172329