目前我國(guó)汽車市場(chǎng)仍以燃油車為主,并且燃油汽車的保有量仍將逐年增大,導(dǎo)致環(huán)境問題和能源問題日益嚴(yán)峻。出于減少傳統(tǒng)能源消耗和污染物排放的考慮,新型替代燃料的研究愈加重要。乳化燃料具有特殊的微觀結(jié)構(gòu),其蒸發(fā)過程中能夠產(chǎn)生獨(dú)特的微爆現(xiàn)象。這一現(xiàn)象對(duì)于促進(jìn)缸內(nèi)油氣混合、優(yōu)化缸內(nèi)燃燒、減少燃油消耗率、減少氮氧化物和顆粒物排放都有著明顯的促進(jìn)作用。目前乳化燃料單液滴的研究大多集中在各種宏觀因素對(duì)其蒸發(fā)規(guī)律和微爆現(xiàn)象的影響規(guī)律上,而乳化燃油微觀結(jié)構(gòu)對(duì)微爆現(xiàn)象影響規(guī)律的研究相對(duì)較少。因此,進(jìn)行乳化燃油的微觀結(jié)構(gòu)研究,并研究這些微觀結(jié)構(gòu)對(duì)乳化燃油單液滴蒸發(fā)特性的影響,具有較強(qiáng)的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。為了準(zhǔn)確地獲取摻水乳化柴油的微觀結(jié)構(gòu),本文首先開發(fā)了乳化柴油微觀結(jié)構(gòu)處理程序,用于統(tǒng)計(jì)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)拍攝得到的摻水乳化柴油圖像中分散相的直徑和位置。能自動(dòng)分辨不同亮度、不同背景噪聲下的分散相邊界,并將該微觀結(jié)構(gòu)圖像轉(zhuǎn)化為只保留分散相信息的二值圖像。從而可以進(jìn)一步利用圖形檢測(cè)的方法提取二值圖像中分散相的直徑和位置等微觀特征。隨后,為了量化分析摻水乳化柴油液滴的蒸發(fā)特性,本文開發(fā)了液滴蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)圖像中主液滴區(qū)域識(shí)別和液...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.2乳化柴油微觀結(jié)構(gòu)實(shí)拍圖

如何更高效地利用石油資源同樣是替代燃料的研究重點(diǎn)。近年來，對(duì)生物柴油[6]，乙醇柴油[7]，汽油柴油[8]，乳化柴油[9]等的研究表明，燃用這些替代燃料可以使內(nèi)燃機(jī)獲得較優(yōu)的熱效率和排放水平。乳化柴油由于其存在的獨(dú)特的“微爆”現(xiàn)象，一直以來被很多學(xué)者關(guān)注。乳化液是一種多相分散的混....

圖1.3乳化燃油微爆現(xiàn)象示意圖

使得后續(xù)的燃燒過程更加充分，從而在一定程度上提高燃燒放熱率。摻水乳化柴油液滴內(nèi)的水蒸氣氣泡沖破外層油膜，同時(shí)使液滴發(fā)生二次破碎產(chǎn)生更多細(xì)小液滴的現(xiàn)象被稱作微爆（micro-explosion）。具體的乳化燃油微爆過程圖像如圖1.3所示。在定容燃燒彈內(nèi)的噴霧燃燒過程中，乳化燃油....

圖1.4摻水乳化柴油噴霧火焰示意圖

被普遍認(rèn)為能夠降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放（如碳煙顆粒等）水平[11]。摻水乳化柴油噴霧火焰示意圖[11]如圖1.4所示。同時(shí)，由于水具有較高的比熱容和汽化潛熱[12]，氣缸內(nèi)摻水乳化柴油霧化過程中，水的氣化吸熱能夠降低氣缸內(nèi)的溫度，從而使得氣缸內(nèi)的最高燃燒溫度降低，對(duì)NOx的....

圖1.5不同表面活性劑含量下?lián)剿榛裼鸵旱蔚奈⒂^結(jié)構(gòu)

在此研究中同時(shí)指出，含水量較高的摻水乳化柴油，其液滴在蒸發(fā)燃燒過程定性有明顯上升的趨勢(shì)。同一實(shí)驗(yàn)研究中，ValeriaCalifano等人使用磁力攪拌、水和乳化劑（表面活性劑）的混合液進(jìn)行高速攪拌，在剪切力的作用下制特平均直徑（SauterMeanDiameter，近似代....

本文編號(hào)：3967318