發(fā)布時(shí)間：2017-08-03 20:32

  本文關(guān)鍵詞：乙醇—空氣混合氣激光點(diǎn)火燃燒特性試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 激光點(diǎn)火 中心電極點(diǎn)火 層流燃燒速度 Photoshop像素轉(zhuǎn)換法 壓力變化

【摘要】：生物乙醇是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的生物質(zhì)燃料之一,特別是隨著新一代乙醇制取技術(shù)的發(fā)展使得其應(yīng)用前景更為廣闊。而激光點(diǎn)火技術(shù)作為車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的研究也日益廣泛,主要是因?yàn)榧す恻c(diǎn)火具有點(diǎn)火能量密度高,點(diǎn)火位置可調(diào),可較容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)點(diǎn)火等因素。為了更好地將激光點(diǎn)火技術(shù)與生物乙醇的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái),本文研究初始溫度和壓力分別為358 K和0.1 MPa的乙醇-空氣預(yù)混合氣激光點(diǎn)火時(shí)的燃燒特性,詳細(xì)研究層流燃燒速度、馬克斯坦長(zhǎng)度等預(yù)混燃燒特性,并與中心電極點(diǎn)火時(shí)的預(yù)混燃燒特性進(jìn)行了比較。第一,在初始溫度和壓力分別為358 K和0.1 MPa試驗(yàn)條件下,在溫控定容燃燒彈上用高速紋影成像系統(tǒng)記錄了當(dāng)量比0.6—1.6的乙醇空氣預(yù)混合氣激光點(diǎn)火時(shí)的類球形火焰發(fā)展過(guò)程,并且用壓電式壓力傳感器測(cè)量容彈內(nèi)的壓力,壓力信號(hào)經(jīng)電荷放大器放大后,用數(shù)字示波器記錄容彈內(nèi)壓力變化曲線。在火焰半徑的提取過(guò)程中提出了Photoshop像素轉(zhuǎn)換法,并與傳統(tǒng)的夾逼法等測(cè)量方法做比較,以確定Photoshop像素轉(zhuǎn)換法的正確性。確定火焰半徑變化后,對(duì)比使用線性外推法和非線性外推法計(jì)算了層流燃燒速度,發(fā)現(xiàn)用非線性外推法得到的層流燃燒速度能更真實(shí)反映火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程中的速度,并分析了質(zhì)量燃燒速率,馬克斯坦長(zhǎng)度,峰值壓力,已燃質(zhì)量分?jǐn)?shù),放熱量等預(yù)混燃燒特性參數(shù)。第二,文中對(duì)激光點(diǎn)火火焰擴(kuò)展過(guò)程做了較為全面的總結(jié),特別是等離子體形成過(guò)程。另外文中對(duì)激光點(diǎn)火和中心電極點(diǎn)火的層流燃燒速度,壓力變化和已燃質(zhì)量分?jǐn)?shù)做了比較,試驗(yàn)表明在稀燃條件下,激光點(diǎn)火層流燃燒速度高于中心電極點(diǎn)火。
【關(guān)鍵詞】：激光點(diǎn)火 中心電極點(diǎn)火 層流燃燒速度 Photoshop像素轉(zhuǎn)換法 壓力變化
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK16
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 緒論13-24
• 1.1 研究背景13-17
• 1.1.1 能源危機(jī)與環(huán)境問(wèn)題13-14
• 1.1.2 車(chē)用代用燃料與生物乙醇14-15
• 1.1.3 新型點(diǎn)火系統(tǒng)與激光點(diǎn)火15-17
• 1.2 生物乙醇研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.1 預(yù)混層流燃燒特性研究17-20
• 1.2.2 乙醇在內(nèi)燃機(jī)上的應(yīng)用20
• 1.3 激光點(diǎn)火研究20-22
• 1.3.1 著火特性研究21
• 1.3.2 激光在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用研究21-22
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容和意義22-24
• 第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方案24-33
• 2.1 激光點(diǎn)火系統(tǒng)24-26
• 2.1.1 激光產(chǎn)生25
• 2.1.2 激光光路25-26
• 2.2 紋影成像系統(tǒng)26-27
• 2.3 可視化定容燃燒彈27-28
• 2.4 時(shí)序控制模塊28-29
• 2.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)29-31
• 2.5.1 激光點(diǎn)火能量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)29-30
• 2.5.2 容彈內(nèi)部壓力測(cè)量系統(tǒng)30
• 2.5.3 紋影圖像高速攝影系統(tǒng)30-31
• 2.6 實(shí)驗(yàn)方案31-32
• 本章小結(jié)32-33
• 第3章 激光點(diǎn)火火焰形成過(guò)程33-43
• 3.1 等離子體的產(chǎn)生34-38
• 3.1.1 多光子電離35-36
• 3.1.2 電子級(jí)聯(lián)過(guò)程36-37
• 3.1.3 等離子體增長(zhǎng)過(guò)程37-38
• 3.2 沖擊波發(fā)展階段38-39
• 3.3 火核發(fā)展階段39-40
• 3.3.1 初始火核向自持火焰發(fā)展39
• 3.3.2 第三瓣形成39-40
• 3.4 火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程40-42
• 本章小結(jié)42-43
• 第4章 圖像處理方法43-51
• 4.1 程序檢測(cè)法44-47
• 4.1.1 圖像邊緣檢測(cè)44-46
• 4.1.2 半徑獲得46-47
• 4.2 像素轉(zhuǎn)換法47-50
• 4.2.1 區(qū)域的選擇47-48
• 4.2.2 像素值獲得48
• 4.2.3 半徑獲取48-50
• 本章小結(jié)50-51
• 第5章 混合氣激光點(diǎn)火燃燒特性參數(shù)51-73
• 5.1 預(yù)混時(shí)間確定51-52
• 5.2 層流燃燒速度52-64
• 5.2.1 等效火焰半徑53
• 5.2.2 拉伸層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c拉伸率53-55
• 5.2.3 火焰?zhèn)鞑ミ^(guò)程分析55-57
• 5.2.4 無(wú)拉伸層流火焰?zhèn)鞑ニ俣?/span>57-62
• 5.2.5 層流燃燒速度62-64
• 5.3 其他燃燒特性參數(shù)研究64-67
• 5.3.1 馬克斯坦長(zhǎng)度64-65
• 5.3.2 層流質(zhì)量燃燒通量65-66
• 5.3.3 絕熱火焰溫度66-67
• 5.4 激光點(diǎn)火燃燒壓力變化67-73
• 5.4.1 壓力升高率與最大峰值壓力68-69
• 5.4.2 已燃?xì)赓|(zhì)量分?jǐn)?shù)69-71
• 5.4.3 放熱率71-73
• 第6章73-77
• 6.173
• 6.1.2 點(diǎn)火能量測(cè)試模塊73
• 6.2 層流燃燒速度比較73-74
• 6.3 壓力變化及已燃質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較74-76
• 本章小結(jié)76-77
• 第7章 全文總結(jié)及工作展望77-79
• 7.1 全文總結(jié)77-78
• 7.2 工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明84-85
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文84
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的主要科研項(xiàng)目84-85
• 致謝85

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本文編號(hào)：616226