生物柴油霧化特性的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 11:13
隨著工業(yè)的發(fā)展,化石燃料日益消耗殆盡,同時(shí)造成了嚴(yán)重的生態(tài)破壞和環(huán)境污染等問(wèn)題,生物柴油被認(rèn)為是潛力巨大的綠色替代品,吸引了廣大學(xué)者的關(guān)注。本文以地溝油生物柴油和小桐子油生物柴油為研究對(duì)象,將其和0#柴油對(duì)比分析了兩種生物柴油和0#柴油的理化性質(zhì),并建立霧化模型,探究了三種燃油的霧化差異及生物柴油粘度、環(huán)境溫度、空氣流速等因素對(duì)生物柴油霧化的影響機(jī)制。參照理化性質(zhì)的測(cè)量方法及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)小桐子油生物柴油,地溝油生物柴油和0#柴油的密度、動(dòng)力粘度、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、表面張力、熱值和含水量等物理性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果表明:地溝油生物柴油和小桐子油生物柴油的密度、運(yùn)動(dòng)粘度、表面張力均大于0#柴油;地溝油生物柴油和小桐子油生物柴油的凝點(diǎn)分別為-13℃,-10℃,滿足我國(guó)-10#柴油的標(biāo)準(zhǔn);地溝油生物柴油和小桐子油生物柴油的閃點(diǎn)比0#柴油高100℃,安全性能好;生物柴油熱值比0#柴油低10%左右。利用Fluent軟件,建立生物柴油霧化模型,同時(shí)自行搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用以驗(yàn)證該模型的可靠性。在空氣流速為12.11m/s,燃油質(zhì)量流量為0.00001kg/s條件下,分別對(duì)噴霧時(shí)間為0.01s、0.06s、0.11s...
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
世界生物質(zhì)能產(chǎn)量分布
第二章 生物柴油的理化性質(zhì)及霧化的評(píng)價(jià)指標(biāo)13圖2.1 生物柴油與0#柴油的粘溫特性曲線數(shù)據(jù)顯示,生物柴油與 0#柴油的粘溫特性曲線隨著溫度的增加而降低,即燃油的粘度大小和溫度高低成反比。流體分子內(nèi)部的布朗運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱,分子間的相互作用力是覺得粘度大小的主要因素,隨著溫度的上升,流體吸收外界的熱能增加,分子間的距離變大,彼此間的作用力減小,從而導(dǎo)致了粘度隨溫度的增加而減小。還可知地溝油和小桐子油制備而來(lái)的生物柴油粘度比 0#柴油略大,盡管經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)后,生物柴油的相對(duì)分子質(zhì)量相比于動(dòng)植物油減小,但由于其碳鏈仍比 0#柴油要長(zhǎng)
環(huán)境背壓有關(guān),背壓越大 越大。隨著 的增大,燃油與空氣的接觸面積增加,氣液間的擾動(dòng)增強(qiáng),油氣混合更加均勻,霧化效果越好。 的定義如圖 2.2 所示。圖2.2 霧化錐角和貫穿距離2.3.2 噴霧貫穿距離貫穿距離是霧化場(chǎng)中的液滴所達(dá)到的距離噴嘴口的最遠(yuǎn)距離,體現(xiàn)了燃油軸向噴射的最遠(yuǎn)距離,用 L 表示,如圖 2.2 所示。L 的大小直接決定了燃油在霧化空間中的分布情況,如果太長(zhǎng),超過(guò)了霧化空間的長(zhǎng)度,燃油噴射到壁面上,導(dǎo)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球氣候能源格局變遷下中國(guó)清潔能源外交的新態(tài)勢(shì)[J]. 李昕蕾. 太平洋學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]推廣生物乙醇汽油:迫切且合乎國(guó)情[J]. 李十中. 能源. 2017(11)
[3]計(jì)算流體力學(xué)在工程流體力學(xué)課程中的應(yīng)用與實(shí)踐[J]. 謝翠麗,倪玲英. 力學(xué)與實(shí)踐. 2017(05)
[4]柴油機(jī)燃用生物柴油的燃燒和排放性能研究[J]. 王武林,張旭東,匡欣,吳培震. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]基于LES-WAVE模型的燃油噴射霧化數(shù)值模擬[J]. 王黎輝,杜雨辰,晏飛,張建,劉博,劉辰朋. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(02)
[6]我國(guó)生物柴油發(fā)展的制約因素與對(duì)策分析[J]. 羅樂(lè),周皓. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2017(02)
[7]中國(guó)全球能源戰(zhàn)略:從能源實(shí)力到能源權(quán)力[J]. 許勤華. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2017(05)
[8]用于多射流撞擊式噴嘴的湍流模型比較研究[J]. 管清亮,劉臻,張建勝,李文華. 化學(xué)工程. 2017(01)
[9]中國(guó)工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析與展望[J]. 陳方,丁陳君,陳云偉,鄭穎,鄧勇,徐萍,于建榮,吳林寰,馬俊才,曾艷,劉斌. 中國(guó)生物工程雜志. 2016(05)
[10]生物乙醇原料的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張玉璽. 當(dāng)代化工研究. 2016(04)
博士論文
[1]2030年我國(guó)新能源發(fā)展優(yōu)先序列研究[D]. 邢萬(wàn)里.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]分離式壓力耦合算法的研究及用于裂解與水合管式反應(yīng)器的模擬[D]. 劉波.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]我國(guó)生物質(zhì)能法律制度的完善研究[D]. 曾倩.昆明理工大學(xué) 2015
[2]連鑄二冷區(qū)氣液內(nèi)混式噴嘴霧化特性的數(shù)值模擬及堵塞分析[D]. 柴震.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[3]柴油機(jī)燃油噴射霧化特性及其影響因素分析的理論研究[D]. 李營(yíng).南京理工大學(xué) 2014
[4]中國(guó)生物質(zhì)能的地區(qū)分布及開發(fā)利用評(píng)價(jià)[D]. 賀仁飛.蘭州大學(xué) 2013
本文編號(hào):2914459
【文章來(lái)源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
世界生物質(zhì)能產(chǎn)量分布
第二章 生物柴油的理化性質(zhì)及霧化的評(píng)價(jià)指標(biāo)13圖2.1 生物柴油與0#柴油的粘溫特性曲線數(shù)據(jù)顯示,生物柴油與 0#柴油的粘溫特性曲線隨著溫度的增加而降低,即燃油的粘度大小和溫度高低成反比。流體分子內(nèi)部的布朗運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱,分子間的相互作用力是覺得粘度大小的主要因素,隨著溫度的上升,流體吸收外界的熱能增加,分子間的距離變大,彼此間的作用力減小,從而導(dǎo)致了粘度隨溫度的增加而減小。還可知地溝油和小桐子油制備而來(lái)的生物柴油粘度比 0#柴油略大,盡管經(jīng)過(guò)酯交換反應(yīng)后,生物柴油的相對(duì)分子質(zhì)量相比于動(dòng)植物油減小,但由于其碳鏈仍比 0#柴油要長(zhǎng)
環(huán)境背壓有關(guān),背壓越大 越大。隨著 的增大,燃油與空氣的接觸面積增加,氣液間的擾動(dòng)增強(qiáng),油氣混合更加均勻,霧化效果越好。 的定義如圖 2.2 所示。圖2.2 霧化錐角和貫穿距離2.3.2 噴霧貫穿距離貫穿距離是霧化場(chǎng)中的液滴所達(dá)到的距離噴嘴口的最遠(yuǎn)距離,體現(xiàn)了燃油軸向噴射的最遠(yuǎn)距離,用 L 表示,如圖 2.2 所示。L 的大小直接決定了燃油在霧化空間中的分布情況,如果太長(zhǎng),超過(guò)了霧化空間的長(zhǎng)度,燃油噴射到壁面上,導(dǎo)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全球氣候能源格局變遷下中國(guó)清潔能源外交的新態(tài)勢(shì)[J]. 李昕蕾. 太平洋學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]推廣生物乙醇汽油:迫切且合乎國(guó)情[J]. 李十中. 能源. 2017(11)
[3]計(jì)算流體力學(xué)在工程流體力學(xué)課程中的應(yīng)用與實(shí)踐[J]. 謝翠麗,倪玲英. 力學(xué)與實(shí)踐. 2017(05)
[4]柴油機(jī)燃用生物柴油的燃燒和排放性能研究[J]. 王武林,張旭東,匡欣,吳培震. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[5]基于LES-WAVE模型的燃油噴射霧化數(shù)值模擬[J]. 王黎輝,杜雨辰,晏飛,張建,劉博,劉辰朋. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2017(02)
[6]我國(guó)生物柴油發(fā)展的制約因素與對(duì)策分析[J]. 羅樂(lè),周皓. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2017(02)
[7]中國(guó)全球能源戰(zhàn)略:從能源實(shí)力到能源權(quán)力[J]. 許勤華. 人民論壇·學(xué)術(shù)前沿. 2017(05)
[8]用于多射流撞擊式噴嘴的湍流模型比較研究[J]. 管清亮,劉臻,張建勝,李文華. 化學(xué)工程. 2017(01)
[9]中國(guó)工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析與展望[J]. 陳方,丁陳君,陳云偉,鄭穎,鄧勇,徐萍,于建榮,吳林寰,馬俊才,曾艷,劉斌. 中國(guó)生物工程雜志. 2016(05)
[10]生物乙醇原料的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 張玉璽. 當(dāng)代化工研究. 2016(04)
博士論文
[1]2030年我國(guó)新能源發(fā)展優(yōu)先序列研究[D]. 邢萬(wàn)里.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2015
[2]分離式壓力耦合算法的研究及用于裂解與水合管式反應(yīng)器的模擬[D]. 劉波.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]我國(guó)生物質(zhì)能法律制度的完善研究[D]. 曾倩.昆明理工大學(xué) 2015
[2]連鑄二冷區(qū)氣液內(nèi)混式噴嘴霧化特性的數(shù)值模擬及堵塞分析[D]. 柴震.安徽工業(yè)大學(xué) 2014
[3]柴油機(jī)燃油噴射霧化特性及其影響因素分析的理論研究[D]. 李營(yíng).南京理工大學(xué) 2014
[4]中國(guó)生物質(zhì)能的地區(qū)分布及開發(fā)利用評(píng)價(jià)[D]. 賀仁飛.蘭州大學(xué) 2013
本文編號(hào):2914459
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