柴油/PODE 3-4 混合燃料的噴霧氣液兩相特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07 16:50
內(nèi)燃機(jī)是社會(huì)生產(chǎn)不可缺少的一部分,但是內(nèi)燃機(jī)的蓬勃發(fā)展也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,尋找一種高效清潔的替代燃料是解決污染的途徑之一。聚甲氧基二甲醚(PODEn)作為一種生物質(zhì)含氧燃料,具有高十六烷值、含氧量多、與柴油互溶性好、可大量工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),備受學(xué)者們的關(guān)注。燃料的噴霧特性決定了混合氣的形成,進(jìn)而直接影響到燃料的燃燒特性,所以對(duì)柴油/PODE3-4混合燃料噴霧特性的研究是必不可少的。本文搭建了光學(xué)可視化噴霧試驗(yàn)臺(tái),利用高速相機(jī)和紋影儀拍攝了純柴油以及摻混不同比例(20%、50%)PODE3-4的柴油/PODE3-4混合燃料在不同噴油壓力下(80、120、160 MPa)、不同環(huán)境溫度下(300、350、400 ℃)、不同噴孔直徑下(0.10、0.14、0.18 mm)的噴霧發(fā)展圖像。其中,采用直拍法獲得的是噴霧液相,采用紋影法獲得的是噴霧氣液兩相。然后利用MATLAB對(duì)直拍法圖像和紋影法圖像分別編寫(xiě)圖像處理程序,計(jì)算出噴霧整體以及氣液兩相的特征參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在純柴油中摻混一定比例PODE34后,有利于燃料的破碎霧化,進(jìn)而增強(qiáng)燃料的蒸發(fā)程度,促進(jìn)混合氣形成,...
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2燃油霧化示意圖??Fig.?1-2?Fuel?spray?schematic?diagram??
通柴油作為基本試驗(yàn)燃料,摻混燃料傳石化工程有限公司提供。PODEn具有較任意比互溶,降低柴油機(jī)的碳煙排放,并且以甲醇和甲醛為原料合成,提升了煤的清閃點(diǎn)低安全性不好[76],當(dāng)n>5時(shí),熔點(diǎn)太E3、PODE4、PODE5為合適的替代燃料。PODPODE3和8.48%的PODE4混合所得的醚類(lèi)DE4,因此本文統(tǒng)一寫(xiě)成PODEp。本文記加20%和50%的PODE3_4,分別記為P20和用混合燃料,需要考慮燃料是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定摻混好的P20與P50在常溫下放置50天,20與P50均未發(fā)生分層和析出,說(shuō)明混合
2.2.1定容燃燒彈系統(tǒng)??試驗(yàn)所需定容燃燒彈為廣西大學(xué)熱能與動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)設(shè)計(jì),用于模??擬發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮上止點(diǎn)時(shí)的工況,實(shí)物如圖2-3所示,材料采用45號(hào)鋼,彈體長(zhǎng)??280mm、寬280mm、高390mm,壁厚65mm,內(nèi)腔容積7.5L。左右端面和前端??面開(kāi)有可視化石英玻璃窗,視窗直徑150mm、厚度70mm,形成光學(xué)通路。定??容彈后端面安裝有進(jìn)氣孔和排氣孔,進(jìn)氣孔與高壓氮?dú)馄恐g用氣管連接,形??成進(jìn)排氣系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)充氣、排氣、掃氣的功能,為保證定容彈在高溫和高的環(huán)??境背壓下不發(fā)生漏氣,在定容彈頂蓋以及三個(gè)視窗之間都安裝有耐高溫且密封??性良好的鋼板墊片,使定容彈能夠承受6MPa以?xún)?nèi)的靜態(tài)壓力而不漏氣。定容??彈缸蓋頂部裝有噴油器、加熱棒、以及溫度傳感器,布置在頂蓋中央的噴油器??與高壓共軌試驗(yàn)臺(tái)的油管和信號(hào)線(xiàn)連接
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴油參數(shù)對(duì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 陳緒平,顧維東,劉斌. 小型內(nèi)燃機(jī)與車(chē)輛技術(shù). 2018(01)
[2]松油與柴油宏觀噴霧特性的對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 黃豪中,史程,張新赟,朱贊,王慶新,劉慶生. 汽車(chē)工程. 2017(05)
[3]噴射壓力及環(huán)境背壓對(duì)松油-柴油混合燃料噴霧特性的影響[J]. 黃豪中,史程,張鵬,王慶新,劉慶生,班智博. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[4]甲醇-調(diào)合生物柴油燃燒及排放微粒粒徑分布特性試驗(yàn)[J]. 杜家益,李俊,張登攀,趙小明,吳培振,袁銀男. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]正丁醇/柴油噴霧特性及缸內(nèi)混合氣形成過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 劉帥,王忠,李志越,趙洋,瞿磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[6]噴油壓力對(duì)高壓共軌柴油機(jī)燃燒影響的可視化研究[J]. 姚春德,胡江濤,銀增輝,耿培林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]棕櫚油生物柴油摻混燃料宏觀與微觀噴霧特性[J]. 郭恒杰,李雁飛,李莉,馬驍,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料的柴油機(jī)性能與排放試驗(yàn)[J]. 楊皓,李興虎,牟鳴飛,李雪浩. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]噴孔直徑對(duì)柴油射流霧化影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐陽(yáng)杰,李國(guó)岫,虞育松,高思超,王凌. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]用PODE3-4煤基燃料改善汽油/柴油寬餾分燃料的燃燒與排放特性[J]. 劉浩業(yè),王志,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2016(06)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃油燃燒火焰特性試驗(yàn)研究[D]. 王承志.昆明理工大學(xué) 2016
[2]柴油噴霧及油氣混合特性試驗(yàn)研究[D]. 薛繼業(yè).北京理工大學(xué) 2016
[3]摻水乳化柴油噴霧燃燒特性的定容彈可視化研究[D]. 陳雄.華中科技大學(xué) 2015
[4]利用PODE改善壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒排放性能的試驗(yàn)研究[D]. 耿超然.上海交通大學(xué) 2015
[5]PODE的物性及其在單缸柴油機(jī)上的應(yīng)用研究[D]. 肖瀟.上海交通大學(xué) 2015
[6]柴油噴霧與著火特性試驗(yàn)研究[D]. 榮美霞.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于定容燃燒彈的積碳GDI汽油機(jī)噴霧特性研究[D]. 劉勰.廣西大學(xué) 2014
[8]柴油機(jī)混合燃料噴霧特性研究[D]. 安彥召.廣西大學(xué) 2012
[9]光散射法測(cè)量顆粒尺寸和濃度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳剛.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3574906
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2燃油霧化示意圖??Fig.?1-2?Fuel?spray?schematic?diagram??
通柴油作為基本試驗(yàn)燃料,摻混燃料傳石化工程有限公司提供。PODEn具有較任意比互溶,降低柴油機(jī)的碳煙排放,并且以甲醇和甲醛為原料合成,提升了煤的清閃點(diǎn)低安全性不好[76],當(dāng)n>5時(shí),熔點(diǎn)太E3、PODE4、PODE5為合適的替代燃料。PODPODE3和8.48%的PODE4混合所得的醚類(lèi)DE4,因此本文統(tǒng)一寫(xiě)成PODEp。本文記加20%和50%的PODE3_4,分別記為P20和用混合燃料,需要考慮燃料是否能長(zhǎng)期穩(wěn)定摻混好的P20與P50在常溫下放置50天,20與P50均未發(fā)生分層和析出,說(shuō)明混合
2.2.1定容燃燒彈系統(tǒng)??試驗(yàn)所需定容燃燒彈為廣西大學(xué)熱能與動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)設(shè)計(jì),用于模??擬發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮上止點(diǎn)時(shí)的工況,實(shí)物如圖2-3所示,材料采用45號(hào)鋼,彈體長(zhǎng)??280mm、寬280mm、高390mm,壁厚65mm,內(nèi)腔容積7.5L。左右端面和前端??面開(kāi)有可視化石英玻璃窗,視窗直徑150mm、厚度70mm,形成光學(xué)通路。定??容彈后端面安裝有進(jìn)氣孔和排氣孔,進(jìn)氣孔與高壓氮?dú)馄恐g用氣管連接,形??成進(jìn)排氣系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)充氣、排氣、掃氣的功能,為保證定容彈在高溫和高的環(huán)??境背壓下不發(fā)生漏氣,在定容彈頂蓋以及三個(gè)視窗之間都安裝有耐高溫且密封??性良好的鋼板墊片,使定容彈能夠承受6MPa以?xún)?nèi)的靜態(tài)壓力而不漏氣。定容??彈缸蓋頂部裝有噴油器、加熱棒、以及溫度傳感器,布置在頂蓋中央的噴油器??與高壓共軌試驗(yàn)臺(tái)的油管和信號(hào)線(xiàn)連接
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]噴油參數(shù)對(duì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 陳緒平,顧維東,劉斌. 小型內(nèi)燃機(jī)與車(chē)輛技術(shù). 2018(01)
[2]松油與柴油宏觀噴霧特性的對(duì)比試驗(yàn)研究[J]. 黃豪中,史程,張新赟,朱贊,王慶新,劉慶生. 汽車(chē)工程. 2017(05)
[3]噴射壓力及環(huán)境背壓對(duì)松油-柴油混合燃料噴霧特性的影響[J]. 黃豪中,史程,張鵬,王慶新,劉慶生,班智博. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[4]甲醇-調(diào)合生物柴油燃燒及排放微粒粒徑分布特性試驗(yàn)[J]. 杜家益,李俊,張登攀,趙小明,吳培振,袁銀男. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]正丁醇/柴油噴霧特性及缸內(nèi)混合氣形成過(guò)程數(shù)值模擬[J]. 劉帥,王忠,李志越,趙洋,瞿磊. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(S1)
[6]噴油壓力對(duì)高壓共軌柴油機(jī)燃燒影響的可視化研究[J]. 姚春德,胡江濤,銀增輝,耿培林. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]棕櫚油生物柴油摻混燃料宏觀與微觀噴霧特性[J]. 郭恒杰,李雁飛,李莉,馬驍,徐宏明,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2015(05)
[8]柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料的柴油機(jī)性能與排放試驗(yàn)[J]. 楊皓,李興虎,牟鳴飛,李雪浩. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]噴孔直徑對(duì)柴油射流霧化影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐陽(yáng)杰,李國(guó)岫,虞育松,高思超,王凌. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]用PODE3-4煤基燃料改善汽油/柴油寬餾分燃料的燃燒與排放特性[J]. 劉浩業(yè),王志,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2016(06)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃油燃燒火焰特性試驗(yàn)研究[D]. 王承志.昆明理工大學(xué) 2016
[2]柴油噴霧及油氣混合特性試驗(yàn)研究[D]. 薛繼業(yè).北京理工大學(xué) 2016
[3]摻水乳化柴油噴霧燃燒特性的定容彈可視化研究[D]. 陳雄.華中科技大學(xué) 2015
[4]利用PODE改善壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒排放性能的試驗(yàn)研究[D]. 耿超然.上海交通大學(xué) 2015
[5]PODE的物性及其在單缸柴油機(jī)上的應(yīng)用研究[D]. 肖瀟.上海交通大學(xué) 2015
[6]柴油噴霧與著火特性試驗(yàn)研究[D]. 榮美霞.北京理工大學(xué) 2015
[7]基于定容燃燒彈的積碳GDI汽油機(jī)噴霧特性研究[D]. 劉勰.廣西大學(xué) 2014
[8]柴油機(jī)混合燃料噴霧特性研究[D]. 安彥召.廣西大學(xué) 2012
[9]光散射法測(cè)量顆粒尺寸和濃度的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳剛.西安電子科技大學(xué) 2007
本文編號(hào):3574906
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3574906.html
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