丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性及噴氣微爆研究
發(fā)布時間:2021-03-15 00:29
開發(fā)生物質(zhì)燃油是當前應(yīng)對能源短缺和環(huán)境污染問題的有效方法。其中麻瘋樹生物柴油因其來源廣泛且排放清潔得到國內(nèi)外學者的廣泛研究。但是麻瘋樹生物柴油密度、粘度相對較大,影響燃油在缸內(nèi)的霧化燃燒。而在麻瘋樹生物柴油中加入丁醇,不僅可以改善生物柴油在蒸發(fā)、燃燒過程中的氣化能力,還可以有效降低柴油機中污染物的排放。因此本文以丁醇/麻瘋樹生物柴油為研究對象,利用掛滴式單液滴蒸發(fā)試驗裝置,研究了丁醇/麻瘋樹生物柴油單液滴蒸發(fā)特性、噴氣微爆機理以及參數(shù)影響規(guī)律。本文首先結(jié)合試驗需求,搭建掛滴式單液滴蒸發(fā)試驗裝置,開發(fā)了基于Matlab的圖像處理程序,實現(xiàn)了從液滴圖像序列中批量自動提取直徑數(shù)據(jù)的方法,并通過多次重復試驗,驗證了試驗裝置的一致性。通過堿性酯交換法制得純麻瘋樹生物柴油,并用直接混合法得到試驗用油。以BUT20(摻混丁醇為20%的麻瘋樹生物柴油)燃油單液滴作為研究對象,通過單液滴蒸發(fā)試驗研究了丁醇/麻瘋樹生物柴油的蒸發(fā)特性規(guī)律,并結(jié)合液滴各階段蒸發(fā)時間、燃油液滴蒸發(fā)率以及單液滴蒸發(fā)過程形態(tài)圖,綜合分析得知液滴在低溫和高溫的蒸發(fā)微爆機理分為殼模式和成核模式。其次,還研究了影響液滴蒸發(fā)的關(guān)鍵參數(shù)(液...
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 麻瘋樹生物柴油研究現(xiàn)狀
1.2.2 丁醇的研究現(xiàn)狀
1.2.3 液滴蒸發(fā)試驗研究現(xiàn)狀
1.2.4 液滴微爆研究現(xiàn)狀
1.2.5 液滴蒸發(fā)特性理論研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 混合燃油制備與單液滴蒸發(fā)試驗方法
2.1 丁醇/麻瘋樹生物柴油的制備
2.1.1 試驗材料及裝置
2.1.2 試驗方法
2.1.3 燃料組分及理化特性
2.2 單液滴蒸發(fā)試驗
2.2.1 單液滴蒸發(fā)試驗裝置介紹
2.2.2 單液滴蒸發(fā)試驗操作步驟
2.3 圖像數(shù)據(jù)處理及不確定度分析
2.3.1 圖像數(shù)據(jù)處理原理
2.3.2 數(shù)據(jù)處理步驟
2.3.3 液滴圖像處理不確定度分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴微爆機理研究
3.1 試驗裝置的一致性驗證
3.2 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴噴氣微爆研究
3.2.1 773 K時液滴噴氣微爆研究
3.2.2 973 K時液滴噴氣微爆研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性參數(shù)影響規(guī)律研究
4.1 丁醇含量對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.2 單液滴初始體積對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.3 環(huán)境溫度對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 丁醇/麻瘋樹生物柴油多組分蒸發(fā)模型的建立
5.1 蒸發(fā)模型的假設(shè)
5.2 丁醇/麻瘋樹生物柴油多組分蒸發(fā)模型
5.2.1 傳質(zhì)傳熱控制方程
5.2.2 熱輻射吸收
5.3 Matlab計算與試驗驗證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)成果
致謝
本文編號:3083234
【文章來源】:江蘇科技大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 本課題研究的背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
1.2.1 麻瘋樹生物柴油研究現(xiàn)狀
1.2.2 丁醇的研究現(xiàn)狀
1.2.3 液滴蒸發(fā)試驗研究現(xiàn)狀
1.2.4 液滴微爆研究現(xiàn)狀
1.2.5 液滴蒸發(fā)特性理論研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 混合燃油制備與單液滴蒸發(fā)試驗方法
2.1 丁醇/麻瘋樹生物柴油的制備
2.1.1 試驗材料及裝置
2.1.2 試驗方法
2.1.3 燃料組分及理化特性
2.2 單液滴蒸發(fā)試驗
2.2.1 單液滴蒸發(fā)試驗裝置介紹
2.2.2 單液滴蒸發(fā)試驗操作步驟
2.3 圖像數(shù)據(jù)處理及不確定度分析
2.3.1 圖像數(shù)據(jù)處理原理
2.3.2 數(shù)據(jù)處理步驟
2.3.3 液滴圖像處理不確定度分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴微爆機理研究
3.1 試驗裝置的一致性驗證
3.2 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴噴氣微爆研究
3.2.1 773 K時液滴噴氣微爆研究
3.2.2 973 K時液滴噴氣微爆研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性參數(shù)影響規(guī)律研究
4.1 丁醇含量對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.2 單液滴初始體積對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.3 環(huán)境溫度對丁醇/麻瘋樹生物柴油液滴蒸發(fā)特性影響研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 丁醇/麻瘋樹生物柴油多組分蒸發(fā)模型的建立
5.1 蒸發(fā)模型的假設(shè)
5.2 丁醇/麻瘋樹生物柴油多組分蒸發(fā)模型
5.2.1 傳質(zhì)傳熱控制方程
5.2.2 熱輻射吸收
5.3 Matlab計算與試驗驗證
5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術(shù)成果
致謝
本文編號:3083234
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