近年來,隨著納米和微加工技術(shù)的進步,設(shè)備小型化和多功能化逐漸成為一種主流趨勢,而尋求高效的燃燒方法也成為了國內(nèi)外的研究焦點。液體碳氫燃料由于其能量密度高、污染少等優(yōu)勢,具有廣闊的應(yīng)用前景,而其霧化燃燒的方式更是一種可以為小型設(shè)備持續(xù)供能的有效方法。然而目前液體燃料的霧化燃燒仍處于發(fā)展階段,其內(nèi)在機制還有待進一步研究。為了更好地探究液體燃料的霧化及燃燒特性,本文創(chuàng)造性地提出將荷電噴霧技術(shù)與對沖燃燒技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了適用于研究液體燃料荷電噴霧燃燒的對沖燃燒裝置。在實驗的基礎(chǔ)上,以液體乙醇為燃料,對可以穩(wěn)定地進行荷電噴霧對沖燃燒的條件與工況進行了探索。其次,以荷電噴霧的錐-射流模式為研究對象,拍攝了噴霧的形態(tài),測量了噴霧的粒徑和速度分布,并獲得了噴霧的電壓工作區(qū)間,同時對不同電極結(jié)構(gòu)、燃料流量、電極電壓等因素的影響規(guī)律進行了分析。最后,探討了乙醇單電極結(jié)構(gòu)荷電噴霧的燃燒情況,研究了其在對沖燃燒器內(nèi)的火焰形態(tài)、溫度和穩(wěn)定極限,并分析了其霧化燃燒的內(nèi)在機理。結(jié)果表明,在單、雙兩種電極結(jié)構(gòu)中,隨著乙醇流量的增大,噴霧的錐-射流模式電壓工作區(qū)間基本保持不變,分界面越來越不明顯,液柱的形成變多。在z=... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
物理量名稱和符號表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 荷電噴霧
        1.2.2 荷電噴霧燃燒
        1.2.3 對沖燃燒
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 研究相關(guān)的理論基礎(chǔ)
    2.1 液體燃料的充電方式
    2.2 液滴破碎原理
    2.3 液滴的蒸發(fā)燃燒
    2.4 對沖燃燒原理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 實驗系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理
    3.1 實驗裝置及方法
        3.1.1 荷電噴霧裝置
        3.1.2 對沖燃燒裝置
    3.2 實驗系統(tǒng)
        3.2.1 燃料供給系統(tǒng)
        3.2.2 氣體供給系統(tǒng)
        3.2.3 PDA測量系統(tǒng)
        3.2.4 測溫系統(tǒng)
        3.2.5 可視化裝置
    3.3 燃料的選擇及物性
    3.4 誤差分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 荷電霧化特性實驗研究
    4.1 錐-射流模式荷電噴霧形態(tài)
        4.1.1 單電極對沖燃燒器的荷電噴霧
        4.1.2 雙電極對沖燃燒器的荷電噴霧
    4.2 錐-射流模式的電壓工作區(qū)間
    4.3 噴霧粒徑分布
        4.3.1 單電極結(jié)構(gòu)的噴霧粒徑分布
        4.3.2 雙電極結(jié)構(gòu)的噴霧粒徑分布
    4.4 .噴霧速度分布
        4.4.1 單電極結(jié)構(gòu)的噴霧速度分布
        4.4.2 雙電極結(jié)構(gòu)的噴霧速度分布
    4.5 本章小結(jié)
第五章 對沖燃燒特性實驗研究
    5.1 火焰形態(tài)
        5.1.1 當量比的影響
        5.1.2 應(yīng)變率的影響
    5.2 火焰溫度
        5.2.1 當量比的影響
        5.2.2 應(yīng)變率的影響
    5.3 火焰穩(wěn)定極限
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
[1]乙醇-生物柴油液滴的荷電與破碎特性分析[J]. 江旭麗,甘云華,江政緯,李華,閆云飛.  高電壓技術(shù). 2019(12)
[2]組合電極荷電霧化的實驗研究[J]. 甘云華,李海鴿,江政緯,陳小文,佟洋.  工程熱物理學報. 2018(07)
[3]錐射流模式下乙醇靜電噴霧液滴速度特性分析[J]. 甘云華,江政緯,李海鴿.  力學學報. 2017(06)
[4]小尺度雙網(wǎng)格荷電霧化燃燒器熱損失特性研究[J]. 甘云華,陳小文,李海鴿.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2018(01)
[5]基于雙電極荷電霧化的乙醇錐-射流特性[J]. 甘云華,張夏,佟洋,陳小文,楊澤亮.  機械工程學報. 2016(12)
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[7]乙醇在微尺度單電極燃燒器內(nèi)的霧化與燃燒[J]. 甘云華,佟洋,羅智斌.  化工學報. 2015(11)
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博士論文
[1]基于乙醇柴油單液滴蒸發(fā)和湍流擴散模型的噴霧和燃燒過程研究[D]. 胡鵬.江蘇大學 2014
[2]航空煤油替代燃料火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c反應(yīng)動力學機理研究[D]. 于維銘.清華大學 2014

碩士論文
[1]單液滴燃燒的壓力效應(yīng)與熱環(huán)境影響研究[D]. 李磊.哈爾濱工程大學 2009



本文編號：3730808