全球性的能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)代社會(huì)的兩大難題。清潔、可再生的含氧燃料生物柴油作為石化燃料的替代燃料對(duì)于改善能源和環(huán)境問題大有裨益。然而,生物柴油原料來源的多樣性,不可避免地造成不同生物柴油的物理化學(xué)性質(zhì)之間存在明顯差異。本文旨在研究生物柴油不同組分對(duì)于柴油機(jī)噴射和噴霧過程的影響,因此選取了不同碳鏈長度的脂肪酸酯類(油酸甲酯、油酸乙酯和月桂酸甲酯)作為研究對(duì)象,并與石化柴油作對(duì)比。(1)在噴油規(guī)律測試系統(tǒng)上采用單次噴射儀研究了脂肪酸酯類燃料和柴油的單段噴射過程,測試燃料的噴射特性呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律,然而燃料物性參數(shù)差異會(huì)導(dǎo)致嘴端壓力、噴油延遲、噴油速率和循環(huán)噴油量不同。(2)在噴油規(guī)律測試系統(tǒng)上,研究了脂肪酸酯類燃料和柴油的兩段噴射過程,發(fā)現(xiàn)燃料物性參數(shù)對(duì)兩段噴射過程中噴射特性的影響與單段噴射過程保持一致;噴射脈寬和噴射間隔等參數(shù)是影響兩段噴射過程嘴端壓力、噴油速率和循環(huán)噴油量變化的重要參數(shù)。(3)采用構(gòu)建的噴油器模型計(jì)算兩段噴射過程中的壓力波動(dòng)、噴油速率曲線和循環(huán)噴油量,仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。利用建立的模型分別研究燃料密度、粘度和彈性模量對(duì)噴射過程的影響,結(jié)果表明密度和體積彈性模量會(huì)對(duì)兩段噴射過程有顯著影響,而粘度的影響則比較微弱。(4)在噴霧特性測試系統(tǒng)上分別采用高速攝影和激光分體式噴霧粒度儀對(duì)脂肪酸酯類燃料和柴油的噴霧特性進(jìn)行研究,結(jié)果表明密度、粘度和表面張力對(duì)噴霧貫穿距離、噴霧面積、噴霧錐角和索特平均直徑等噴霧特性參數(shù)具有重要影響,影響霧化和油氣混合質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TK6

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本文編號(hào)：2823163