柴油生物醇類混合燃料作為柴油的替代燃料使用,可大幅度降低柴油機(jī)的碳煙排放,且生物醇類燃料來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉,因此在實(shí)際應(yīng)用方面具有十分廣闊的前景。本文使用了柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料,對(duì)其配制,理化特性和噴霧混合氣形成過(guò)程進(jìn)行深入研究,以揭示其消煙機(jī)理,促進(jìn)柴油生物醇類混合燃料的推廣使用。本文使用含水量20%的含水乙醇和正丁醇作為添加燃料,按照體積百分比與柴油進(jìn)行混合,配制了多種柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料。其中柴油含水乙醇乳化燃料在配制時(shí)使用了乳化劑和助乳化劑,以提高乳化燃料的穩(wěn)定性。理化特性是不同燃料之間呈現(xiàn)出噴霧特性差異的原因所在,本文對(duì)各混合燃料的密度、表面張力、運(yùn)動(dòng)粘度等進(jìn)行了測(cè)量,對(duì)其含氧量、十六烷值、低熱值等進(jìn)行了計(jì)算。最后,依托定容燃燒彈實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),使用陰影法和米氏散射的光學(xué)診斷方法,對(duì)柴油生物醇類混合燃料的噴霧混合氣形成過(guò)程進(jìn)行了研究,使用圖像處理的方法,得到噴霧的貫穿距和錐角。再結(jié)合噴霧模型的計(jì)算結(jié)果,對(duì)各燃料噴霧特性的差異進(jìn)行分析討論。
【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】：2016
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

圖 1 傳統(tǒng)柴油機(jī)排放物生成過(guò)程[4]Fig1-1 Emission formation in conventional diesel combustion 柴油生物醇類混合燃料目前，適合添加到柴油中的醇類燃料主要包括甲醇，乙醇和正丁醇等，類都可以從生物質(zhì)原料中提取獲得，因此來(lái)源非常廣泛，屬于可再生能規(guī)模應(yīng)用上具有廣闊潛力。由于醇類燃料易獲得，成本低，氧含量高，混合后，無(wú)需對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行大的改動(dòng)即可使用，燃燒后可有效降低碳煙，因此柴油生物醇類混合燃料一直是各國(guó)學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。本文選擇中的乙醇和正丁醇作為添加燃料與柴油進(jìn)行混合，對(duì)其理化特性和噴霧成過(guò)程進(jìn)行分析，以進(jìn)一步揭示其消煙機(jī)理，促進(jìn)柴油生物醇類混合燃使用。.1 柴油含水乙醇乳化燃料

圖 1-3 生物乙醇精制時(shí)能量收支[14]Fig.1-6 Net energy balance of ethanol[14]圖 1-7 生物乙醇的純度與蒸餾脫水工程能耗[14]Fig.1-7 Energy required for ethanol distillation[14]性及成本。使用助溶劑直接混合乙醇與柴油，當(dāng)有一的問(wèn)題仍然有待解決。水與石油系燃料通常無(wú)法直接

圖 1-7 生物乙醇的純度與蒸餾脫水工程能耗[14]Fig.1-7 Energy required for ethanol distillation[14]性及成本。使用助溶劑直接混合乙醇與柴油，當(dāng)有一的問(wèn)題仍然有待解決。水與石油系燃料通常無(wú)法直接適當(dāng)?shù)娜榛瘎┛梢詫?shí)現(xiàn)水與油的乳化混合，并在較長(zhǎng)提高柴油和含水乙醇混合的穩(wěn)定性，通常加入表面活，加入助溶劑幫助形成穩(wěn)定的混合物。Kumar 等人[19劑，配制了 D80/E13/EA07，D70/E17/EA13 和 D60/E果顯示：D80/E13/EA07 并未發(fā)生分層現(xiàn)象，而相應(yīng)的-5-
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