面對(duì)環(huán)境污染和化石資源短缺等問(wèn)題,為了提高柴油機(jī)燃油的利用效率,減少尾氣排放,需要對(duì)缸內(nèi)燃燒過(guò)程及污染物生成機(jī)理進(jìn)行深入研究,因此對(duì)柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過(guò)程中的燃燒溫度、碳煙濃度的研究顯得尤為重要。本文利用定容燃燒彈實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬柴油機(jī)缸內(nèi)工作狀況,分別選用背光法、直拍法拍攝柴油噴霧蒸發(fā)及燃燒過(guò)程,通過(guò)柴油噴霧液相貫穿距和燃燒火焰升舉長(zhǎng)度的變化探究不同工況條件下柴油噴霧蒸發(fā)和燃燒過(guò)程。發(fā)現(xiàn)液相貫穿距隨充氣密度的減少而增大,火焰升舉長(zhǎng)度隨充氣密度、環(huán)境溫度的增大而減小,充氣密度增大情況下火焰擴(kuò)散速度減慢,達(dá)到溫度峰值的時(shí)間延后。基于雙色法測(cè)溫原理,選用黑體爐裝置對(duì)成像系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,得到了圖像強(qiáng)度值與絕對(duì)輻射強(qiáng)度的線性關(guān)系,并驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。通過(guò)MATLAB軟件對(duì)噴霧燃燒圖像進(jìn)行處理得到火焰邊界,采用數(shù)值迭代方法求解得到火焰燃燒區(qū)域溫度場(chǎng)及碳煙KL因子云圖。分析缸內(nèi)燃燒情況隨環(huán)境因素的變化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)火焰區(qū)域的平均溫度隨進(jìn)氣密度,環(huán)境溫度以及氧濃度的增加而變大,其中環(huán)境溫度對(duì)于火焰區(qū)域平均溫度的影響更大;在噴霧燃燒的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)階段,火焰區(qū)域平均溫度基本保持不變;在噴霧燃燒過(guò)程中,火焰頭部逐漸發(fā)展為高溫區(qū)域... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

定容燃燒彈試驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成示意圖

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文光學(xué)窗口布置、噴油器以及爆破片加裝，在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)選用不同口組合，變換布置出不同的光路測(cè)量方法如直線型、直角型或 T 字型，來(lái)光學(xué)測(cè)量試驗(yàn)的需求。在主要安裝孔的周圍，分別布置了 8 個(gè)副安裝孔，氣口、火花塞、壓力傳感器等小型零部件進(jìn)行安裝。定容燃燒彈在正常工空間可達(dá) 22.4 L，大致為邊長(zhǎng) 136 mm 的立方體。在本次試驗(yàn)中，為了得到噴霧蒸發(fā)過(guò)程，選用背光消光法設(shè)計(jì)光路進(jìn)行拍攝測(cè)量，而在進(jìn)行缸內(nèi)柴燒過(guò)程的拍攝時(shí)則選用直拍法。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，在垂直于噴油孔方向的安裝孔上，正對(duì)地安裝兩塊可視直徑為 130 mm、厚 50 mm 的石英玻璃，使攝過(guò)程中得到的火焰發(fā)展長(zhǎng)度最大可以為 130 mm，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證能夠很好地捕從噴油孔實(shí)現(xiàn)噴霧霧化蒸發(fā)、著火及燃燒的全過(guò)程。

圖 2.3 采用預(yù)混燃燒方式實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)熱力環(huán)境原理圖驗(yàn)中的柴油噴霧蒸發(fā)試驗(yàn)在定容燃燒彈中采用預(yù)混燃燒方式模擬力環(huán)境，通過(guò)設(shè)定試驗(yàn)控制平臺(tái)上的工況參數(shù)，使得柴油噴霧在使用高速相機(jī)拍攝得到。在實(shí)際柴油噴霧蒸發(fā)過(guò)程中，噴油嘴噴境條件下發(fā)生相變，由液相蒸發(fā)為氣相。在這個(gè)過(guò)程中，光束通于其密度較大，光線易發(fā)生衰減；通過(guò)蒸發(fā)得到的氣相燃油時(shí)，大，衰減影響較小。選用背光消光方法拍攝得到高溫密度條件下圖像，并通過(guò)測(cè)量得到其液相貫穿距。運(yùn)用定容燃燒彈前后相對(duì)布置背光消光法的光路如圖 2.4。高功率 LED 燈位于定容燃燒彈

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[6]高壓噴射柴油機(jī)噴射特性的研究[D]. 李理光.天津大學(xué) 1992

碩士論文
[1]玻璃熔窯內(nèi)基于輻射圖像處理的燃燒監(jiān)測(cè)及調(diào)整研究[D]. 劉建浩.華中科技大學(xué) 2017
[2]高功率密度柴油機(jī)混合氣形成及燃燒特性的影響研究[D]. 李樹宇.中北大學(xué) 2017
[3]柴油機(jī)燃燒火焰浮起長(zhǎng)度的研究[D]. 孫旭陽(yáng).河南科技大學(xué) 2010
[4]用雙色法研究?jī)?nèi)燃機(jī)燃燒火焰的溫度場(chǎng)及碳煙濃度場(chǎng)[D]. 田辛.清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3369960