【摘要】：乙醇作為發(fā)動機替代燃料相比于汽油具有諸多優(yōu)勢,包括更廣泛的來源,更低的污染物排放,更高的辛烷值、抗爆震性能、汽化潛熱、壓縮比和更低的碳排放。然而無水乙醇在脫水過程中消耗了大量能量,含水乙醇在具有無水乙醇諸多優(yōu)勢的同時又節(jié)省了脫水過程中消耗的大量能量,具有廣泛的應(yīng)用前景和研究價值。層流燃燒速度是燃料的一項重要參數(shù),它反應(yīng)了可燃混合物的理化特性,包括放熱特性、擴散特性和反應(yīng)特性,影響甚至決定了實際燃燒系統(tǒng)中燃料/空氣混合物的燃燒速率。在基礎(chǔ)研究和工程研究上都具有重要意義。本文在初始溫度388K,初始壓力1atm下對無水乙醇,含水5%乙醇,含水10%乙醇和含水20%乙醇進行層流燃燒試驗。介紹了定壓法和定容法兩種測量層流燃燒速度的方法,編寫了相應(yīng)的Matlab計算程序。利用定壓法計算含水乙醇的無拉伸火焰速度,層流燃燒速度,馬克斯坦長度等參數(shù),對含水乙醇的層流燃燒速度和火焰穩(wěn)定性進行了分析。介紹了含水乙醇壓力曲線的變化規(guī)律,利用定容法計算含水乙醇的層流燃燒速度,并與定壓法的計算結(jié)果進行了比較分析。利用乙醇的Marinov模型和Olm模型對含水乙醇的層流燃燒速度等特性進行了仿真分析。將仿真得到的初始壓力和高壓下的層流燃燒速度結(jié)果與定容法的計算結(jié)果和推導(dǎo)結(jié)果進行比較分析。對含水乙醇進行了層流火焰的敏感性分析和火焰結(jié)構(gòu)分析,從機理的角度上解釋了含水乙醇層流燃燒速度的變化規(guī)律。
【圖文】：

容彈上用定容法測量層流燃燒速度的研究 緒論1.1.2 含水乙醇在乙醇的生產(chǎn)過程上，高達 70%以上的能量消耗在了乙醇的生產(chǎn)過程中，包括磨粉、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水等，而乙醇及其副產(chǎn)物中所占有的能量不到 30%[49, 10]。在生產(chǎn)無水乙醇的過程中，通過蒸餾和脫水過程去除水消耗了大量的能量圖 1.1 顯示了來自玉米包括輔料(玉米、面筋和油)的乙醇能量平衡圖。在這個圖中圓圈代表乙醇和副產(chǎn)物的總能量[11]。由圖 1.1 所見，凈能量獲取為 21%，其中副產(chǎn)物中的能量占 15%，乙醇中的剩余能量占 6%，而在除水過程（包括蒸餾和脫水過程）中消耗的能量就占到了 37%。圖 1.2 顯示了從乙醇中除去水所需的蒸餾能量，當乙醇體積分數(shù)逐漸增加到 80%時，蒸餾消耗的能量呈線性增加，高于 80%時蒸餾消耗的能量呈指數(shù)上升[4]。

容彈上用定容法測量層流燃燒速度的研究 緒論1.1.2 含水乙醇在乙醇的生產(chǎn)過程上，高達 70%以上的能量消耗在了乙醇的生產(chǎn)過程中，，包括磨粉、糖化、發(fā)酵、蒸餾和脫水等，而乙醇及其副產(chǎn)物中所占有的能量不到 30%[49, 10]。在生產(chǎn)無水乙醇的過程中，通過蒸餾和脫水過程去除水消耗了大量的能量圖 1.1 顯示了來自玉米包括輔料(玉米、面筋和油)的乙醇能量平衡圖。在這個圖中圓圈代表乙醇和副產(chǎn)物的總能量[11]。由圖 1.1 所見，凈能量獲取為 21%，其中副產(chǎn)物中的能量占 15%，乙醇中的剩余能量占 6%，而在除水過程（包括蒸餾和脫水過程）中消耗的能量就占到了 37%。圖 1.2 顯示了從乙醇中除去水所需的蒸餾能量，當乙醇體積分數(shù)逐漸增加到 80%時，蒸餾消耗的能量呈線性增加，高于 80%時蒸餾消耗的能量呈指數(shù)上升[4]。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK16

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本文編號：2662257