在世界嚴(yán)峻的能源形勢與環(huán)保形勢下,發(fā)動機(jī)清潔替代能源的研究顯得十分重要。氣態(tài)烷烴天然儲量豐富,廣泛的存在于天然氣田中,物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,且完全燃燒時(shí)不產(chǎn)生有害氣體,是理想的清潔能源,其主要成分為甲烷,并含有少量乙烷與丙烷。但是天然氣燃燒速度慢,可燃極限低,密度小且成分不穩(wěn)定,導(dǎo)致使用過程中內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)動力下降、循環(huán)變動增加等問題。研究表明:C1-C3氣態(tài)烷烴中,乙烷的燃燒速度最快,其次是丙烷,甲烷最慢;乙烷、丙烷與甲烷摻混燃燒可以增大甲烷稀燃極限,降低甲烷燃燒循環(huán)變動,改善甲烷燃燒速度較慢的問題,因此研究甲烷、乙烷、丙烷的燃燒共性、相對熱值更高的乙烷、丙烷作為內(nèi)燃機(jī)燃料的可行性以及燃燒性能改善的可能性具有較大意義;另外它們的分子量分別小于、約等于、大于空氣的分子量,實(shí)驗(yàn)研究中他們表現(xiàn)出來的胞狀不穩(wěn)定趨勢與自加速趨勢隨分子量變化呈規(guī)律性變化,因此從燃燒學(xué)角度看它們是具有代表性的氣體燃料;同時(shí)作為理論替代燃料的乙烷因天然儲量等原因,目前還未得到充分研究,三種典型性的氣態(tài)烷烴理論研究還不成體系;因此本文的研究不但具有重大的理論意義,也有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文基定容燃燒測試系統(tǒng),針對甲烷、乙烷與...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 層流燃燒特性研究
        1.2.2 胞狀不穩(wěn)定性研究
        1.2.3 自加速特性研究
    1.3 主要研究內(nèi)容
2 定容燃燒測試系統(tǒng)
    2.1 定容燃燒測試設(shè)備介紹
        2.1.1 高壓燃燒彈彈體
        2.1.2 高速紋影攝像系統(tǒng)
        2.1.3 配氣系統(tǒng)
    2.2 試驗(yàn)工況介紹
3 圖像處理軟件開發(fā)
    3.1 輪廓算法
        3.1.1 邊緣檢測原理
        3.1.2 差幀檢測
    3.2 圓心與半徑的計(jì)算
    3.3 面積算法
    3.4 數(shù)據(jù)平滑濾波
    3.5 軟件界面
4 層流燃燒特性研究
    4.1 層流燃燒計(jì)算方法介紹
        4.1.1 線性方法
        4.1.2 非線性方法
    4.2 層流燃燒特性規(guī)律
        4.2.1 馬克斯坦(Markstein)長度與拉伸率
        4.2.2 無拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣?br>        4.2.3 無拉伸火焰層流燃燒速度
        4.2.4 無拉伸火焰層流燃燒速度經(jīng)驗(yàn)公式
        4.2.5 質(zhì)量燃燒速率
5 胞狀不穩(wěn)定性研究
    5.1 密度比
    5.2 火焰厚度
    5.3 劉易斯數(shù)(Lewis)
    5.4 臨界半徑與臨界Peclet數(shù)
    5.5 胞狀不穩(wěn)定性變化規(guī)律
        5.5.1 甲烷火焰圖片及胞狀不穩(wěn)定性變化規(guī)律
        5.5.2 乙烷火焰圖片及胞狀不穩(wěn)定性變化規(guī)律
        5.5.3 丙烷火焰圖片及胞狀不穩(wěn)定性變化規(guī)律
        5.5.4 綜合分析
    5.6 臨界Peclet數(shù)變化規(guī)律
6 自加速特性研究
    6.1 火焰自加速的表現(xiàn)
        6.1.1 火焰前鋒輪廓
        6.1.2 自加速火焰拉伸傳播速度
    6.2 自加速的原因與發(fā)展
    6.3 褶皺比
    6.4 胞密度以及胞的平均尺寸
        6.4.1 研究方法介紹
        6.4.2 胞密度與胞平均尺寸變化規(guī)律
    6.5 自加速指數(shù)
        6.5.1 自加速指數(shù)的計(jì)算
        6.5.2 自加速指數(shù)與分型維數(shù)的變化規(guī)律
7 結(jié)論與展望
    7.1 本文研究總結(jié)
    7.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 預(yù)混球形火焰批處理軟件V1.0操作說明
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果
致謝



本文編號：4035041