【摘要】：生物質(zhì)能是世界三大可再生能源之一,與太陽能、風(fēng)能相比,生物質(zhì)能是最具可運輸性、可存儲性的新型能源。利用熱解液化技術(shù)可將熱值較低的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源品質(zhì)高的液體燃油(生物油)。根據(jù)生物油精制程度不同,其應(yīng)用方式不同,而作為液體燃料直接燃燒于燃油鍋爐、工業(yè)窯爐、燃油渦輪機等設(shè)備上是最為經(jīng)濟可行的利用方式。生物油品質(zhì)較差,燃燒技術(shù)得不到市場認可,需要進一步改善生物油燃燒特性,而生物油霧化效果直接影響生物油的燃燒特性。鑒于此,利用離心式噴嘴,通過數(shù)值計算和實驗方法較為全面地研究了生物油霧化過程及其霧化特性�；趦上嘟缑孀粉櫡椒╒OF(volume of fluid)對生物油及生物油/甲醇混合燃料的一次霧化特性進行了研究,明確噴射流量對流量系數(shù)、霧化錐角和液膜厚度的影響。結(jié)果表明:噴射流量對霧化錐角及液膜厚度有較大影響,對流量系數(shù)影響較小。噴射流量從0.03kg/s增加到0.12kg/s,流量系數(shù)增加3.4%,霧化角增加30.6%,而液膜厚度減小22.3%;噴嘴霧化錐角及液膜厚度對生物油甲醇含量變化較為敏感,霧化錐角隨甲醇含量的增大呈線性遞增,而液膜厚度隨甲醇含量的增大呈線性遞減。當(dāng)噴射流量為0.12 kg/s,甲醇含量從10%增加到30%時,霧化錐角增大18.4%,液膜厚度減小24.3%,流量系數(shù)增大2.7%;應(yīng)用數(shù)值計算結(jié)果擬合獲得生物油液膜厚度公式。采用數(shù)值模擬研究了不同噴嘴結(jié)構(gòu)下生物油內(nèi)流場的霧化特性,考察結(jié)構(gòu)參數(shù)對生物油一次霧化特性的影響。結(jié)果表明:影響噴嘴霧化特性的主要參數(shù)是噴嘴常數(shù)及旋流室與出口段直徑比,其值過大或過小都會偏離最優(yōu)霧化效果;旋流室長徑比對霧化錐角的影響較大;出口段長徑比對液膜厚度和霧化錐角有較大影響,對流量系數(shù)的影響較小;收縮室半錐角能夠顯著影響噴嘴霧化性能;旋流室長徑比、出口段長徑比及收縮室半錐角分別為0.75、3、30°時生物油霧化性能最好;在經(jīng)驗公式基礎(chǔ)上,通過多元線性回歸分析得到生物油流量系數(shù)公式。利用FLUENT數(shù)值計算軟件和實驗測量分別對生物油及生物油/正丁醇混合燃油在外流場的霧化過程進行了分析,對比考察了多種燃油的霧化性能,并探究空氣流速對燃油二次霧化的影響。結(jié)果表明:當(dāng)空氣流量從3.0m/s增加到5.96m/s時,生物油噴霧貫穿距(STP)和索特平均直徑(SMD)基本不變;液滴尺寸概率密度函數(shù)(PDF)隨生物油噴射位置的變化趨于正態(tài)分布;隨著空氣流量的增加,在不同的噴射位置液滴尺寸峰值降低。生物油/正丁醇混合燃油相較于生物油來說,其黏度低,表面張力小,因而呈現(xiàn)出不同的霧化性能。提高正丁醇比例可增加霧化貫穿距,同時減小液滴索特平均直徑;但生物油中正丁醇含量超過15%時,液滴直徑基本相似,說明添加過多的正丁醇對改善生物油霧化性能作用較小。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TK6
【圖文】：

}中國石油消費量

圖IJ中國天然氣消費量

生物質(zhì)能概述逡逑生物質(zhì)能是世界三大可再生能源之一，與其他可再生能源如太陽能、比，生物質(zhì)能是最具可運輸性、可存儲性新型能源。利用生物質(zhì)能可減和溫室效應(yīng)，使廢棄物資源利用最大化。在我國能源政策的推動下，用生物質(zhì)能具有重大戰(zhàn)略意義。逡逑．１生物質(zhì)與生物質(zhì)能逡逑卩農(nóng)業(yè)類逡逑農(nóng)林水產(chǎn)資源邐樸兒央￣￣逡逑叫邋Ｓ質(zhì)邐丨媝逡逑—邋畜產(chǎn)類逡逑生物質(zhì)——廢棄物生物質(zhì)——農(nóng)業(yè)逡逑

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本文編號：2785921