本文關(guān)鍵詞： 液滴 飛滴燃燒 疊氮復(fù)合柴油 液相化學(xué)反應(yīng)　出處：《北京理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：為了進一步提升柴油機的功率密度,燃油的高效和快速燃燒成為關(guān)鍵因素和技術(shù)瓶頸之一。從燃油設(shè)計的角度出發(fā),疊氮化合物的液相化學(xué)反應(yīng)為改善霧化和實現(xiàn)快速燃燒提供了有效的技術(shù)手段。因此,本文使用芐基疊氮化合物配制復(fù)合柴油進行單液滴燃燒試驗,獲得了對芐基疊氮復(fù)合柴油燃燒特性的全面認識。針對復(fù)合柴油單液滴燃燒特性的試驗研究,本文建立了一種飛滴式單液滴燃燒試驗方法,完成了試驗裝置各系統(tǒng)設(shè)計及選型、試驗具體步驟制定、數(shù)據(jù)采集及后處理方法和穩(wěn)定性及誤差分析,為單液滴燃燒試驗提供了一個邊界條件可調(diào)、數(shù)據(jù)測量精確的技術(shù)途徑。在此基礎(chǔ)上,本文對芐基疊氮復(fù)合柴油的燃燒特性進行了試驗研究,并詳細分析了燃油配比、液滴初始直徑和環(huán)境氧氣濃度對芐基疊氮復(fù)合柴油燃燒特性的影響,具體結(jié)論如下:1.芐基疊氮復(fù)合柴油的燃燒火焰呈現(xiàn)明亮的黃色,表現(xiàn)出強烈的碳煙生成傾向。隨著燃燒的進行,液相化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生使得復(fù)合柴油燃燒速率增大,并在火焰尾端引發(fā)了微爆,從而明顯縮短了燃燒持續(xù)期。2.當液滴初始直徑增大時,液滴升溫速率減緩,并且在燃燒全程都沒有達到液相化學(xué)反應(yīng)溫度,導(dǎo)致液滴燃燒速率減小,滯燃期延長,并且沒有發(fā)生微爆現(xiàn)象。3.當環(huán)境氧氣濃度增大時,小直徑復(fù)合柴油的燃燒出現(xiàn)了強度逐漸增大的微爆,火焰距離液滴越來越近,尺寸減小且亮度增加。在環(huán)境氧氣濃度和液滴直徑同時變化的情況下,復(fù)合柴油液滴的燃燒特性分別受制于自身的液相化學(xué)反應(yīng)和環(huán)境條件,取決于液滴溫度是否到達液相化學(xué)反應(yīng)溫度。4.當復(fù)合柴油配比增大時,大直徑液滴的燃燒速率略有增加,從而導(dǎo)致滯燃期出現(xiàn)一定程度的縮短。
[Abstract]:In order to further enhance the power density of diesel engine, the efficient and rapid combustion of fuel becomes one of the key factors and technical bottlenecks. Liquid phase chemical reaction of azide compounds provides an effective technical means to improve atomization and achieve rapid combustion. Therefore, a single droplet combustion test is carried out with benzyl azide compound compound diesel fuel. A comprehensive understanding of the combustion characteristics of benzyl azide composite diesel fuel was obtained. Based on the experimental study of the combustion characteristics of single droplet of composite diesel fuel, a flying droplet combustion test method was established in this paper. The design and selection of each system of the test device are completed, the concrete steps of the test are worked out, the method of data acquisition and post-processing, the stability and error analysis are completed, and a boundary condition is adjusted for the single droplet combustion test. On the basis of this, the combustion characteristics of benzyl azide composite diesel are studied experimentally, and the fuel ratio is analyzed in detail. The effects of droplet initial diameter and ambient oxygen concentration on the combustion characteristics of benzyl azide composite diesel oil were studied. The specific conclusions are as follows: 1. The combustion flame of benzyl azide composite diesel fuel is bright yellow. With the combustion, the liquid phase chemical reaction increased the combustion rate of composite diesel fuel and triggered a micro-explosion at the end of the flame. When the initial diameter of the droplet increases, the droplet heating rate slows down, and does not reach the liquid phase chemical reaction temperature in the whole process of combustion, which results in the decrease of the droplet combustion rate. When the concentration of oxygen in the environment increases, the combustion of small diameter composite diesel fuel appears a micro-explosion with increasing intensity, and the flame is closer to the liquid droplet. When the oxygen concentration and the droplet diameter change simultaneously, the combustion characteristics of the composite diesel droplets are restricted by their own liquid chemical reaction and environmental conditions, respectively. The combustion rate of large diameter droplets increases slightly when the ratio of composite diesel oil increases, which results in a certain shortening of the ignition delay period.
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421.2

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